Projet ARTS
À travers le projet ARTS (Aquifer Reaction to Thermal Storage), nous entendons contribuer au développement de sources d’énergie plus vertes et plus durables en comprenant les effets sur l’environnement du stockage souterrain d’énergie, de manière à proposer de meilleures stratégies pour sa mise en œuvre.
Dans ce projet, des membres de plusieurs groupes de recherche de l’Eawag étudient la réponse des aquifères (réservoirs d’eau souterraine) aux changements de température induits par le système d’accumulateurs à sondes géothermiques haute température (HT-BTES). Nous pourrons ainsi tirer des conclusions sur les impacts environnementaux du stockage cyclique de l’énergie sur le sous-sol. En plus de comprendre précisément les conditions d’écoulement des eaux souterraines locales, nous nous attachons à évaluer l’impact des changements de température sur l'hydrogèochimie, la microbiologie et le comportment microbien, et sur la composition de la fauna de l'eau souterraine.
Pour ce faire, nous menons une vaste campagne de travaux sur le terrain, qui consiste en une surveillance continue sur site, complétée par un échantillonnage régulier et une post-analyse dans trois stations de mesure. Ces stations ont été créées autour de trois puits d’observation supplémentaires, équipés pour assurer un pompage permanent, qui ont été forés stratégiquement en amont, à proximité immédiate et en aval de l’installation. Elles permettent de mesurer en continu les charges hydrauliques et la température de l’eau à différentes profondeurs, afin de couvrir les différentes unités géologiques présentes dans la zone du projet. De plus, un spectromètre de masse portatif (miniRUEDI de Gasometrix) vient aussi mesurer en permanence la concentration en gaz dissous, ce qui nous fournira des éclairages importants sur le processus de respiration bactérienne et sur ses modifications sous l’effet des variations de température. Ces mesures continues sont complétées par le prélèvement régulier d’échantillons d’eau destinés à comprendre la composition chimique de la nappe phréatique, y compris la présence de métaux traceurs, de ions dissous et de carbone organique dissous, entre autres éléments. L’échantillonnage régulier permet aussi de déterminer le microbiome aquifère et ses évolutions au fil du temps ainsi que l’ADN environnemental (eDNA) présent dans l’aquifère, de manière à identifier d’autres types d’organismes.
Les résultats de ces travaux intensifs de surveillance et d’échantillonnage sur site serviront à générer et calibrer un modèle numérique, c.-à-d. un digital twin qui fournira une représentation fidèle des processus hydro-bio-géochimiques à l’œuvre dans l’aquifère. Il sera employé pour prévoir à long terme le comportement de l’aquifère en réaction aux futures conditions d’exploitation de l’installation HT-BTES, contribuant ainsi à optimiser son fonctionnement.
