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Etude de 2 ressources géothermiques en France

Mise à jour le 25/03/2008
Par npajon - Création : le 10 janvier 2013

Contact : pour nous signaler tout retour d'expériences, "bugs"...

Connaissances Programme Terminales S  (mai 2011)

  La température croît avec la profondeur (gradient géothermique) ; un flux thermique atteint la surface en provenance des profondeurs de la Terre (flux géothermique). Gradients et flux varient selon le contexte géodynamique.

  L'énergie géothermique utilisable par l'Homme est variable d'un endroit à l'autre. Le prélèvement éventuel d'énergie par l'Homme ne représente qu'une infime partie de ce qui est dissipé.

Capacités et attitudes
  •  Exploiter des données extraites des atlas régionaux des ressources géothermales en France, concernant la température des fluides extraits dans ces zones.
  • Exploiter l'imagerie satellitale et les cartes de répartition mondiale du flux thermique pour replacer les exploitations actuelles dans le cadre structural : magmatisme de rifting, de subduction ou de points chauds.

 
pdf.jpg  Fiche d'aide Simplifiée de Google Earth (version 6) et  (version 5) Attention avec cette version, il peut y avoir des problèmes d'affichage des images ou des profils d'élévation.

 

 ► Vous êtes journaliste à la revue "Sciences et Terre - Junior" et vous devez rédiger un article de vulgarisation scientifique sur la géothermie en France.

Vous disposez déjà de ressources documentaires sur deux sites français : Merkwiller-Pechelbronn, en Alsace, et Bouillante, en Guadeloupe.

 ► Production attendue : Pour chacun de ces deux sites, vous devez écrire un court article (version numérique) présentant les caractéristiques thermiques de la région étudiée et expliquant l'origine de la ressource géothermique. Chaque article comprendra une illustration judicieusement choisie.

 

Le site de Merkwiller-Pechelbronn

 

  Sur le territoire de la commune de Merkwiller-Pechelbronn a existé un forage pétrolier installé et exploité depuis 1910. Outre le pétrole, ce forage fournissait une source d'eau chaude qui alimentait un établissement thermal privé. En 2008, cette activité a cessé : les eaux chaudes étaient trop salées (20,8 g.L-1), voire polluées en hydrocarbures.

 Un nouveau forage a été construit (Hélions II) uniquement destiné à la valorisation d'un projet géothermique.

Les caractéristiques de ce nouveau forage :

  • profondeur de ce nouveau forage : 906 mètres,
  • capacité de débit : 18 m3/h
  • température de l'eau : 76,3°C à 750 m de profondeur.
  • charge minérale : 20,8 g.L-1

 

Ce site utilise de l'eau chaude en géothermie de moyenne température sur le principe du puits échangeur : une colonne de production placée à l'intérieur du puits de forage récupère l'eau chaude qui cède ses calories à un système échangeur. L'eau est ensuite réinjectée entre le tubage du puits et la colonne de production puis acheminée vers les profondeurs où elle ira à nouveau gagner de la chaleur.

eau chaude

 

hélions II

Source : Énergie en Alsace du nord (ac. Nancy-Metz)

 

- Informations techniques - Données disponibles - - Des pistes à explorer -

- Quelques éléments de réponse ou suggestions -

 

 • Ouvrir le fichier  : "Géothermie Alsace"

Le fichier s'installe dans lieux temporaires.

 • Dans "Données géographiques" ou "Calques" tout décocher sauf la rubrique "Légendes"

 

 • Dans Outils/options/Vue 3D, cocher Affichage du relief et choisir un facteur d'élévation adapté. (0.5 à 3)

 • Dans Outils/options/Général, cocher Afficher les résultats Web dans un navigateur externe.

 •Cliquer sur le petit triangle qui est devant "Données géographiques" et devant "Recherche", les 2 fenêtres se ferment laissant plus d'espace dans la fenêtre "lieux" qui est la zone de travail.

 Les données disponibles

 alsace1

 Éviter de superposer trop données pour une meilleure lisibilité des informations.

 

 Pour placer un repère : Repère

 Positionner le repère à l’endroit voulu et le nommer.

  • Pour tracer un profil topographique :

 Cliquer sur le bouton "Règle"

 Cliquer sur le point de départ puis sur le point d'arrivée choisis (de gauche à droite). Se trace alors une ligne.

 Cliquer sur "Enregistrer". Donner un titre à votre trajet (ex : Profil topo"

profilX

Dans l'onglet "Altitude", se placer "au niveau du sol".

 Pour afficher le profil topographique :

- soit : Dans la barre du menu cliquer sur "Affichage" puis sur "Afficher le profil d'élévation"

- soit : Dans le cadre de gauche, cliquer sur "Profil topo" avec le bouton droit de la souris et sur "Afficher le profil d'élévation".

Cliquer avec le bouton droit de la  souris  sur le trait de coupe de la carte.

 Pour tracer la profondeur du Moho sous un profil topographique :

 - Afficher la carte et la légende de la profondeur du Moho
 - Afficher le profil topographique 
 - Imprimer votre travail ou plus simplement le document ci-dessous pour le compléter :

 Profil NW - SE

 - Fermer la barre à gauche dans "Affichage"
 - Déplacer la souris le long du profil topographique, repérer la profondeur du Moho et reporter la valeur sous le profil topographique.

DES PISTES A EXPLORER DU COTE DE LA GÉOLOGIE ......

  • Localiser et placer un repère sur la commune de Merkwiller-Pechelbronn

 

 

 

  •  Tracer un profil d'élévation passant par Merkwiller-Pechelbronn : l'axe partira de Luxembourg jusqu'à Sonthofen (Allemagne).

 

 

 

 

  •  Afficher votre profil d'élévation

  

 

 

  •  Utiliser le profil fourni (associé au papier millimétré) pour tracer le Moho, en profondeur.

Profil NW - SE

  • Sur le profil topographique, placer les accidents tectoniques visibles (failles)

Merkwiller : affleurement de roches sédimentaires d'âge Oligocène

Roches avoisinantes à l'ouest : RS jurassique + RS Trias + granodiorites et granites hercyniens.

 

 

 

 

 

 

 

 

Affichage Google Earth :

profil GGE

 

 

Profil obtenu :

profil fini

 

Mise en garde :

Le Moho ne correspond pas à un isotherme (c'est une discontinuité physique). La remontée du Moho observée sous le fossé rhénan traduit un amincissement crustal lié à un contexte géodynamique en extension que l'élève doit pouvoir identifier.

Données disponibles

donnees thermiques

DES DONNÉES SUR LA GÉOTHERMIE ......

  • Relevez la définition de "Flux géothermique"
  • Relevez la valeur du flux géothermique dans la région de Merkwiller-Pechelbronn. Comparez à ce que l'on peut observer pour d'autres régions françaises.
  • Relevez l'évolution de la température avec la profondeur

 

Le site de Bouillante

 

La commune de Bouillante est située sur la côte ouest de Basse-Terre, en Guadeloupe. Elle était autrefois connue pour ses sources chaudes, qui lui avaient valu le nom de « Fontaines Bouillantes ».

La centrale de Bouillante, située en pleine agglomération, a déjà une longue histoire qui a débuté dans les années 1960 par des sondages et des forages d'exploration. Quatre forages profonds ont suivi dans les années 70. Un seul d’entre eux d’une profondeur de 300 m a été déclaré positif sur la base duquel l’installation d’une centrale de 5 MW a été décidée en 1984. A partir de 2000, un projet d'extension des activités géothermiques a été mis à l’étude pour multiplier par trois les capacités installées.

Trois nouveaux puits de production plus profonds (1 km en moyenne) ont été mis en service en 2001 et une centrale, construite en 2003 (Bouillante 2), a permis, fin 2004, la production de 11 MW supplémentaires. Ce nouvel apport d'énergie a permis de couvrir environ 6 % des besoins annuels en électricité de l'île.

 

 

vue aerienne

Source : Plaquette BRGM

 

- Informations techniques - Données disponibles - Activités proposées - - Quelques éléments de réponse ou suggestions -

donnees bouillante

 

  •  Localiser et placer un repère sur la commune de Bouillante
  • Déterminer le contexte géodynamique de la région de Bouillante
  • Mettre en relation avec les données thermiques caractérisant cette région