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
canadiangeographic.ca
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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.
I N F O G R A P H I C
DISCOVERY
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innovations into your classroom by visiting
cangeoeducation.ca/resources.
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Science.Au service de la Vie.™
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
Science.Au service de la Vie.™
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.
I N F O G R A P H I EDÉCOUVERTE
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