ANR UPGEO
« UPscaling and heat simulations for improving the efficiency of deep GEOthermal energy – UPGEO » (ANR-19-CE05-0032-01)
En France, les réseaux de chaleurs sont en grande partie dépendants des combustibles fossiles (42%), et la part de la géothermie profonde représente moins de 5%. Son déploiement dans les métropoles est limité par un risque géologique difficilement prédictible. UPGEO travaillera à mettre au point un outil numérique prédictif permettant d’effectuer des simulations thermo-hydro-mécaniques et d’évaluer la performance d’un lieu donné en Ile-de-France sur son potentiel géothermique.
Enjeux et objectifs
La
géothermie, c’est-à-dire la mobilisation de la chaleur contenue dans le
sous-sol à très basse, basse ou haute température, est l’une des
méthodes pour réaliser la transition énergétique. La nouvelle
programmation pluriannuelle de l’énergie renouvelable vient de revoir à
la baisse les objectifs en terme de déploiement de la géothermie
profonde en France, notamment en raison des risques géologiques élevés
qu’une opération nouvelle n’obtienne pas une ressource géothermique
présentant des caractéristiques de débit et de température suffisantes
pour assurer la rentabilité du projet pendant sa durée de vie. Ce risque
géologique constitue un obstacle au développement futur de la
géothermie en France et en Ile-de-France. Ce projet consistera à
travailler sur des méthodes innovantes de modélisation en proposant des
solutions qui optimisent et explorent le développement de nouvelles
zones en domaine sédimentaire. Cette optimisation nécessite (1) une
connaissance précise de l’hétérogénéité du réservoir en termes de
géométries sédimentaires, porosité/perméabilité, connectivité du
réservoir et (2) des simulations numériques fiables des écoulements et
flux de chaleur à +30 ans, voire +100 ans après le début de la
production.
Le principal objectif du projet est de réussir le changement d’échelle entre la perméabilité mesurée en laboratoire et la connectivité sédimentaire des corps réservoirs à l’échelle kilométrique. La façon d’homogénéiser les coefficients efficaces comme la porosité, la perméabilité, la déformation mécanique (tenseur de Gassman et coefficient de Biot) ou la dispersion thermique effective par des équations valables en tout point pour les constituants fluides et solides constituera le défi majeur de ce projet qui nécessitera de coupler des données et concepts géologiques et mathématiques. Un des challenges sera d’associer deux communautés scientifiques travaillant rarement ensemble en France : géologues et mathématiciens.
