Dans le numéro de mars/avril 2018 de Canadian Geographic, on présente une recherche en cours à Hinton, en Alberta, visant à accéder aux eaux géothermiques par des puits de pétrole et de gaz désaffectés. Les travaux devraient débuter en 2019, mais le financement et le cadre règlementaire ne sont pas encore au point. Avec vos élèves, utilisez l’infographie et les questions ci-dessous pour mieux comprendre ce projet novateur et le potentiel des systèmes de chauffage et d’énergie géothermiques au Canada.

Compréhension du texte1. Pourquoi peut-on dire que le système de chauffage et d’énergie géothermique est une source d’énergie

et de chaleur renouvelable ?

2. Comment les parties intéressées, y compris la ville de Hinton, le groupe de recherche de l’université de l’Alberta et l’entreprise Epoch Energy, choisissent-elles les puits convenant à leur système ?

3. Quels sont les avantages de ce projet d’énergie géothermique, tant pour la collectivité locale que pour l’empreinte environnementale du Canada ?

WOLVESYUKON

CANADA’S CHIEF SCIENTIST MONA NEMER, TOP CHEF MICHAEL BONACINI, GOLDEN EAGLES, GEOTHERMAL ENERGY & MORE+

Meet Canada’s Indiana Jones

The Royal Alberta Museum’s big move

Sir Christopher Ondaatje on the source of the Nile

A MYSTERIOUS POPULATION THRIVES

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A new way to heat Hinton

Accessing geothermal water via abandoned oil and gas wells

By Sabrina DoyleT

GEOTHERMAL GEOGRAPHY Hinton’s geography is the key to its geothermal

potential. The layered rock formations of the Western Canadian Sedimentary

Basin and the fractured rock of the Rocky Mountain Trench naturally trap the hot,

briny water. Ranging from 70 C to 175 C, the water in the aquifers beneath Hinton

has some of the highest temperatures measured anywhere in the Alberta

Basin, the deepest stretch of the Western Canadian Sedimentary Basin.

REPURPOSED OIL AND GAS WELLS

Hinton has partnered with the

University of Alberta’s Future

Energy Systems research group

and Epoch Energy, a geothermal-

energy development company,

to choose 14 abandoned wells,

the majority of which are about 2,500

metres deep, as viable candidates

for the system. The next stage of the

study will more specifically weigh the

pros and cons of each, such as its

proximity to town, the existing

infrastructure that surrounds it

and its stability.

Transforming abandoned oil and gas wells in Alberta into the key components of a first-

of-its-kind geothermal heating system in Canada might seem like an implausible

transformation — but that’s exactly what could happen in fewer than two years in Hinton.

The town of about 10,000 just outside of Jasper National Park sits atop reservoirs of

water that at 140 C and five kilometres below the surface are some of the hottest and

deepest in the province. And although it’s not uncommon in Canada to use geo-

exchange systems (a type of ground-source heat pump) to heat and cool individual

buildings, Hinton wants to tap into that thermal energy on a much wider scale by

implementing a district geothermal heating system that uses heat recovered from

disused oil and gas wells.

Funding isn’t completely in place and regulatory frameworks have yet to be

determined, but work could begin by 2019 on the system, which would heat public

buildings — including the hospital, the RCMP station and two schools — in a town that

largely relies on natural gas.

GEOTHERMAL ENERGY

A geothermal reservoir (1) is

created when hot water or

steam is trapped in cracks

and pores under a layer of

impermeable rock. In a power

plant, the water or steam is

transported to the surface to

drive a turbine. Sometimes,

however, the water or steam is

used solely as a heat source.

THE BENEFITS Resurrecting abandoned

wells for geothermal use would reduce

greenhouse gas emissions and help protect

people from the costs associated with an

unpredictable energy commodities market.

The typical Canadian home uses about 120

gigajoules per year, but Hinton’s system

could provide between 60,000 and 100,000

gigajoules per year, enough to heat between

500 and 800 homes.

BROUGHT TO THE SURFACE

Specific engineering details haven’t been

confirmed, but the preliminary network

model would pipe hot water to select public

buildings through a series of closed loops.

The first loop would bring the naturally

heated water through a production well (2)

and into a heat exchange unit (3), where it

would heat separate, inert water. That water

would then circulate through the public

buildings (4) in a second loop before it

cools and is returned to the reservoir via an

injection well (5) to start the process all

over again.

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DISCOVERY

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Une nouvelle façon de chauffer Hinton

Schéma du systèmeUtilisez les cinq étapes décrites dans le paragraphe « Vers la surface » pour tracer un schéma illustrant le fonctionnement du système de chauffage géothermique.

Approfondissez vos connaissances en géographiePourquoi là ? L’énergie géothermique n’est pas un phénomène nouveau. Après la Seconde Guerre mondiale, de nombreux pays ont édifié des centrales géothermiques pour profiter des avantages de cette source d’énergie locale qui était aussi économique que concurrentielle. Trouvez dix des plus grandes centrales géothermiques au monde et situez-les sur une carte en utilisant Google Tour Builder. Ajoutez des photos et décrivez brièvement les avantages de chacune pour la localité et le pays.

Cela en vaut-il la peine ? Le Canada devrait-il investir dans des projets d’énergie et de chauffage géothermiques ? Réfléchissez aux effets de ces projets sur la durabilité et à leur influence sur d’autres industries, sur l’environnement immédiat et sur la vie des Canadiens. Organisez un débat avec la classe.

Ressources• Le groupe EDF- Le fonctionnement d’une centrale géothermique• J’apprends l’énergie- Les centrale géothermiques• Vidéo-Le fonctionnement d’une centrale géothermique• Hydro-Québec• World’s Largest Geothermal Power Plants (disponible en anglais)

Une nouvelle façon de chauffer Hinton

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Une nouvelle façon de chauffer HintonAccéder aux eaux géothermiques par des puits de pétrole et de gaz désaffectés Par Sabrina Doyle

T

GÉOGRAPHIE GÉOTHERMIQUE La géographie de Hinton explique son potentiel

géothermique. Les formations rocheuses litées du bassin sédimentaire de l’Ouest

canadien et la roche fracturée du sillon des Rocheuses permettent d’emprisonner

naturellement les eaux chaudes et saumâtres. Avec des températures oscillant entre

70 ºC et 175 ºC, les aquifères de la région de Hinton comptent parmi les eaux les

plus chaudes du bassin de l’Alberta, qui est la portion la plus profonde du bassin

sédimentaire de l’Ouest canadien.

NOUVELLE VOCATION DES

PUITS DE PÉTROLE ET DE GAZ

La ville de Hinton a établi un partenariat

avec un groupe de recherche de

l’Université de l’Alberta s’intéressant aux

systèmes d’énergie de l’avenir et avec

Epoch Energy, une entreprise d’énergie

géothermale, pour choisir 14 puits

abandonnés, la majorité d’une

profondeur d’environ 2500 mètres,

comme candidats viables pour ce projet.

La prochaine étape de l’étude consistera

à peser le pour et le contre de chacun, en

tenant compte de facteurs comme la

proximité avec la ville, l’infrastructure

existante autour du puits et sa stabilité.

Transformer des puits de pétrole et de gaz abandonnés de l’Alberta en éléments centraux d’un système de chauffage géothermique, le premier du genre au Canada, peut sembler une idée totalement improbable. C’est pourtant ce qu’il risque d’arriver dans un peu moins de deux ans à Hinton. Cette ville d’environ 10 000 âmes près du parc national de Jasper repose sur des réserves d’eau à 140 ºC ; cinq kilomètres sous la surface se trouvent des eaux figurant parmi les plus profondes et les plus chaudes de la province. On utilise déjà au Canada des systèmes d’échange géothermique (type de pompe de chaleur dans le sol) pour chauffer et rafraîchir des édifices. Mais le système qui sera mis en place à Hinton puisera l’énergie thermique à une échelle beaucoup plus grande et alimentera un système de chauffage géothermique pour tout le district en récupérant la chaleur des puits de pétrole et de gaz désaffectés.

Il manque à finaliser le financement et le cadre réglementaire, mais on pourrait commencer dès 2019 les travaux de construction d’un système destiné à chauffer les édifices publics, comme l’hôpital, le poste de la GRC et deux écoles, dans cette ville qui dépend considérablement du gaz naturel.

ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE

Un réservoir géothermique (1) se crée

quand l’eau chaude ou la vapeur est

emprisonnée dans des interstices ou des

pores sous une couche de roche imper-

méable. Dans une centrale, on transporte

l’eau ou la vapeur à la surface afin

d’actionner une turbine. On peut

aussi simplement utiliser l’eau

chaude ou la vapeur comme

source de chaleur.

LES AVANTAGES Ressusciter des

puits abandonnés pour l’utilisation

géothermique réduirait les émissions de

gaz à effet de serre et contribuerait à

protéger les gens des coûts associés à

un marché imprévisible des matières

premières énergétiques. Le foyer

canadien typique utilise environ 120

gigajoules par an, mais le système de

Hinton pourrait fournir entre 60 000 et

100 000 gigajoules par an, assez pour

chauffer entre 500 et 800 maisons.

VERS LA SURFACE

Bien que les plans de génie détaillés ne soient pas

encore confirmés, le modèle préliminaire du réseau

fonctionnerait de la manière suivante : l’eau chaude

sera acheminée par des tuyaux dans certains édifices

publics par une série de boucles fermées. La

première apportera l’eau chauffée naturellement par

un puits de production (2) dans un échangeur

thermique (3), où elle chauffera une eau inerte

séparée. Cette eau circulera ensuite dans les édifices

publics (4) dans une seconde boucle avant de

refroidir et de retourner dans le réservoir par un puits

d’injection (5) et de recommencer le processus.

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