Approvisionnement en chaleur
Une grande partie de l’infrastructure de l’OFSPO à Macolin est actuellement alimentée au gaz. La plupart des bâtiments disposent de leurs propres chaudières à gaz, et celles-ci émettent une quantité considérable de CO2. Mais cela va bientôt prendre fin : à l’avenir, tous les bâtiments neufs et existants de l’OFSPO seront raccordés à un réseau de chaleur à distance. La source de chaleur sera l’énergie géothermique, qui se trouve à une profondeur d’environ 1500-2000 mètres. La géothermie est pratiquement exempte d’émissions et contribue à réduire massivement les émissions de CO2 à Macolin.
Un réseau de chaleur à distance de 2700 mètres approvisionne tous les bâtiments
De l’eau chaude des profondeurs
L’énergie géothermique se trouvant à une profondeur d’environ 1500-2000 mètres est prévue comme source centrale de chaleur pour le réseau de chaleur à distance à Macolin. Cette énergie renouvelable présente dans le sol peut être directement exploitée. Il n’est pas nécessaire de se procurer un combustible et il n’y a pas de processus de combustion. La géothermie est donc pratiquement exempte d’émissions.
(Source: Géothermie-Suisse)
Un réservoir d’eau d’une température de 30 à 60° Celsius est attendu à une profondeur de 1500-2000 mètres. La chaleur contenue dans l’eau sera extraite des profondeurs grâce à deux forages. L’eau chaude sera extraite par le premier puits de forage. Un échangeur de chaleur situé dans la centrale géothermique aura pour rôle d'extraire la chaleur de l’eau et de la libérer dans le réseau de chaleur à distance. L’eau refroidie sera ensuite renvoyée dans le sous-sol au moyen du deuxième puits de forage.
Rendre le sous-sol « visible »
Bien que des expertises géologiques du sous-sol de Macolin suggèrent des eaux chaudes profondes, seules des études complémentaires sont à même de confirmer la présence de ce réservoir de chaleur. Des ondes sonores permettent par exemple d’enregistrer le tracé et la profondeur des couches géologiques du sous-sol. Ces mesures sont effectuées dans un périmètre d'environ 30 kilomètres quarrés autour du site de forage prévu, à l’aide de véhicules spécialement équipés et d’instruments de mesure conçus à cet effet.
Ces véhicules sont utilisés pour effectuer des mesures dans un périmètre d'environ 30 kilomètres quarrés. Ici, les véhicules étaient en route au canton de Vaud en 2021 (source: Hydro-Géo Environnement).
Une base de données est ainsi créée, dont l’interprétation permet d’évaluer le potentiel géothermique et de définir la cible de forage possible. En fin de compte, seul un premier forage permettra de déterminer définitivement s’il existe suffisamment d’eau chaude à la profondeur visée pour être utilisée. Si les études géologiques ne présentent pas un réservoir de chaleur suffisamment grand, le projet géothermique devra être abandonné.
Géothermie et séismes ?
Tous les tremblements de terre enregistrés en Suisse en 2020. (bordure rouge: séismes ressentis)
En Suisse, la terre tremble pratiquement tous les jours. La plupart des secousses ne sont pas ou peu perceptibles. Il s’agit de microséismes de magnitudes allant jusqu’à environ 2,5 sur l’échelle de Richter. Des tremblements de terre ressentis au niveau régional, avec des magnitudes supérieures à 2,5, sont également relativement fréquents en Suisse – entre 20 et 30 fois par an. Ces tremblements de terre sont la plupart du temps d’origine naturelle et ne causent généralement aucun dommage. Mais l’humain peut aussi provoquer des tremblements de terre. En Suisse, deux projets de géothermie profonde ont déclenché des tremblements de terre notables : à Bâle (2006, profondeur de forage de 5000 mètres, magnitude 3,4) et à Saint-Gall (2013, profondeur de forage de 4500 mètres, magnitude 3,5). Dans les deux cas, les tremblements de terre ont été provoqués dans une couche de roche sous tension à plus grande profondeur. S'agissant d'une installation géothermique à moyenne profondeur, comme à Macolin (profondeur de forage de 1300 mètres), aucun tremblement de terre n'est attendu, car aucune pression n’est produite dans la roche profonde. En Suisse, de nombreux autres forages ont été effectués jusqu’à près de 6000 mètres de profondeur, sans tremblements de terre.
Le bois : une alternative planifiable avec précision
Étant donné que la disponibilité de la ressource géothermique ne peut être démontrée sans équivoque lors du lancement du projet, une alternative doit être envisagée à un stade précoce. À Macolin, la source centrale de chaleur utilisée dans ce cas est le bois. Des copeaux de bois sont brûlés dans une chaudière centrale, et chauffent l’eau chaude circulant dans le réseau de chaleur à distance. Les fumées résultant de la combustion sont épurées au moyen d’un filtre électrostatique et d’un filtre fin. L’exploitation de l’installation nécessite environ 2000 tonnes de bois par an. Les copeaux de bois doivent être livrés et les cendres éliminées environ trois fois par semaine.
Approvisionnement provisoire en chaleur avec des granulés de bois
Quelle que soit la source de chaleur définitive, le réseau de chaleur à distance fonctionne dans une première phase avec une centrale à granulés de bois. Cette centrale provisoire est installée à côté de l’ancienne salle de sport et sera exploitée aussi longtemps que nécessaire. Une fois opéré le passage à la source de chaleur définitive, la centrale sera démantelée. Une installation à granulés de bois fonctionne en principe de la même manière qu’une installation à copeaux de bois, mais est plus facile à exploiter. En revanche, le combustible — les granulés de bois — coûte beaucoup plus cher.
Calendrier pour l’approvisionnement en chaleur
En l’état actuel de la planification, le réseau de chaleur à distance sera achevé fin 2023. Plusieurs bâtiments sont déjà alimentés en chauffage à distance par la centrale provisoire à granulés de bois. L’approvisionnement définitif en énergie géothermique est prévu à partir de fin 2028.
À partir du printemps, une large exploration du sous-sol sera menée dans 13 communes et villes. Celle-ci permettra de savoir si le projet de géothermie peut être poursuivi et – dans l'affirmative — où la cible de forage sera fixée. Le résau de chauffage à distance sera finalisé et d'autres bâtiments seront raccordés : le nouveau bâtiment de la Haute école Place des Mélèzes et la salle de la Fin du Monde.
Les résultats de l'exploration du sous-sol devraient être disponibles en début de l'année. Une cible de forage peut être définie pour la détection du réservoir d’eau en profondeur.
La demande de crédit d’engagement est soumise au Parlement fédéral.
Le site de forage est mis en place et les forages sont réalisés.
Si la ressource géothermique est détectée avec succès, la centrale géothermique sera construite et raccordée au réseau de chaleur à distance. Elle devrait produire la chaleur pour le réseau de chaleur à distance à partir de fin 2028. Si la ressource géothermique ne peut être détectée, une centrale à copeaux de bois sera planifiée, construite et mise en service. Dès que la centrale définitive – qu’il s’agisse de géothermie ou de bois – sera mise en service, tous les bâtiments seront connectés au réseau de chaleur à distance. La centrale provisoire à granulés de bois pourra être démantelée.