La géothermie en zone volcanique

Naturellement, la température augmente avec la profondeur dans la croûte terrestre. Ce gradient géothermique dépend pour beaucoup du contexte local comme la présence de boucles de convection circulant au sein d’un réservoir fracturé ou encore, en contexte volcanique, de la proximité de roche en fusion (magma).

Ces zones, où la température est beaucoup plus forte, peuvent atteindre plusieurs centaines de degrés à de faibles profondeurs. Ces anomalies sont notamment observées dans les régions volcaniques (limites de plaques tectoniques ou points chauds). En géothermie, elles sont désignées comme des gisements de hautes températures ou hautes enthalpies, et utilisées pour fournir de l’énergie, la température élevée du gisement (supérieur à 150 °C) permettant la production d’électricité.

Dans un contexte volcanique, comme dans les trois départements d’outre-mer de Guadeloupe, de Martinique et de La Réunion, l’eau de pluie et l’eau de mer, infiltrée dans le sous-sol par des fissures rocheuses, se réchauffent en profondeur au contact des roches volcaniques fracturées. Par exemple à Bouillante en Guadeloupe, le fluide géothermal, résultant de ces phénomènes, atteint une température de l’ordre de 260 °C à une profondeur d’environ 1000 m. Les forages réalisés remontent en surface le fluide géothermal dont est extraite la vapeur, qui alimente directement un groupe turbo-alternateur produisant de l’électricité. La production électrique de la centrale est alors dirigée vers le réseau de distribution électrique.

Ce type de centrales, encore appelées centrales à vaporisation par flash, permettent d’exploiter les sites où le fluide géothermique se présente sous forme de liquide pressurisé ou de mélange liquide-vapeur. Le fluide géothermique commence alors par être détendu dans une chambre à pression inférieure à celle du puits, ce qui permet d’en vaporiser une partie, qui est ensuite détendue dans une turbine. La phase vapeur contient généralement une quantité significative de gaz non condensables qu’il faut extraire si l’on veut condenser l’eau en sortie de turbine.

En Guadeloupe, la seule référence française en matière de géothermie haute température en zone volcanique se situe à Bouillante, non loin du volcan guadeloupéen de la Soufrière. Il a été réalisé en 1984 un premier forage d’une profondeur de 300 mètres sur la base duquel l’installation d’une centrale de 5 MW a été décidée. Très proches de ce site, 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 l’installation, à fin 2004, d’une centrale de 11 MW. Ce nouvel apport d’énergie couvre en régime nominal de fonctionnement environ 10% des besoins annuels en électricité de l’île.