Auteurs : Jasmin Raymond, Michel Malo et Félix-Antoine Comeau Évènement : Journée de la recherche FQRNT– 24 février 2015

1. La géothermie : une alternative pour les
mines et les communautés du Nord
Jasmin Raymond, Michel Malo et
Félix-Antoine Comeau
Journée de la recherche FQRNT– 24 février 2015

2. Développement du nord québécois
• Investissement public-privé
de 50 G$ d’ici 2035
• Développement économique
d’envergure
• Les mines sont ciblées (10 actives, 3 en
développement, 14 projets de mise en valeur)
• Autres secteurs : valorisation des algues, pisciculture
• Augmentation des besoins en énergie

3. La production d’énergie dans le nord
• Communautés : réseaux autonomes d’Hydro-Québec
• Mines : réseaux indépendants
Génératrices alimentées avec des combustibles (diesel)
wikipedia.org
Umiujaq
mineraglan.ca

4. Bilan des réseaux automnes d’HQ (2010)
• Sur le territoire du Plan Nord
• 21 centrales au diesel
• Capacité 52,4 MW
• 35 % des réseaux
• Ensemble des réseaux
• Production 391 GWh/an
• Coût moyen 0,43 $/kWh
• Perte de 126 M$/an
• GES ~200 k tonnes CO2/a (MDDELCC, 2014)
40
45
50
55
60
65
70
0 20 40 60 80 100 120 140Latitude(°N)
Coût de génération (¢/kWh)
Hydro-QuébecDistribution2011

5. L’énergie géothermique,
solution durable pour le nord ?
• Source d’énergie
locale
• Production continue
24h/24h
• Pas ou peu de GES
• Faible superficie
• Coût d’installation
élevé (forages)
geothermal.marin.org

6. Pompes à chaleur géothermique
• Forages superficiels
150 m, -10 à 30 °C
• Chauffage des
bâtiments, de l’eau et
des procédés
• Besoin d’électricité
pour fonctionner
• Économies d’énergie
60-70 % (chauffage)
• Peut contribuer à
maintenir l’état du
pergélisol

7. La performance des
systèmes dépend de la
conductivité thermique
du sous-sol
• Provinces géologiques de
Grenville et du Supérieur
3,0 – 4,0 W/mK
Grasbyetcoll.2011

8. Tuyaux à conductivité thermique
améliorée
• Nanoparticules (C) mélangées
au polyéthylène
• Réduction des forages 5 à 23 %
Les échangeurs de chaleurs au sol

9. • Mines inondées
• Bassin d’eau de
surface
• Piles de résidus
miniers
Approvisionnement
des communautés et
mines actives
Les ressources géothermiques
de l’environnement minier
Cheniour 2009

10. • 3,7 M m3 d’eau
• 4 à 9 °C
• Système 1 MWt
• 3 X les besoins en chauffage
• Économies annuelles
2 500 MWh - 175 000$
Simulation d’un système énergétique de quartier à Murdochville
Raymondetcoll.2014

11. • 156 mines
souterraines
inondées
• 90 % mines de
métaux
• Ressources :
• Total 887 TJ
• Moyen 5,86 TJ
Inventaire des
ressources
Grasby et coll. 2011

12. • Matagami
• 6 sites
• 3,35 M m3
• ~ 250 m prof.
• Chapais
• 4 sites
• 1,97 M m3
• ~ 210 m prof.
• Chibougamau
• 16 sites
• 2,29 M m3
• ~ 260 m prof.
Sites miniers d’intérêt au nord

13. Ressources
géothermiques
profondes
• Forages jusqu’à
5 km
• Température
>80 °C
• Stimulation du
réservoir
• Génération
d’électricité
• Usage direct de
la chaleur

14. Géothermie
profonde
6 bassins
sédimentaires
Sud
• > 4-5 km
profondeur
• 30-80 mW/m2
Nord
• < 2 km
profondeur
• 20-50 mW/m2
Anorthosite
• Plusieurs
massifs

15. Région de Mistassini
Température
anticipée
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 20 40 60 80 100
z(m) T (°C)
37 mW/m2

16. Complexes anorthositiques
Température anticipée
• Roche isolante composée
de feldspath
• Conductivité thermique
1,7 à 2,0 W/mK
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 50 100 150 200 250
z(m)
T (°C)
60 mW/m2
20 mW/m2

17. • Le potentiel géothermique du nord
• Conditions favorables pour les
ressources superficielles
• Intérêts pour les ressources
profondes des complexes
anorthositiques
• L’impact envisagé pour le nord
• Réduire la consommation
énergétiques des communautés
et des mines
• Développement d’une économie
verte
Conclusions

18. Remerciements