Résultats 16

Dans l’est du Canada, la densité moyenne du flux de chaleur géothermique est inférieure à celle de l’ouest canadien. Cette situation s’explique par le fait qu’une grande partie de l’est du Canada, incluant le territoire du Québec, est située dans le bouclier canadien, plus « froid » du point de vue géothermique. Cependant, certaines sous-régions se trouvent dans des plates-formes sédimentaires, relativement plus chaudes et plus perméables (Majorowicz et Minea, 2012).

La Figure 2-3 indique les densités de flux thermique (10 , soit le produit entre la conductivité thermique du sol ( et le gradient de température local (10 au sud-est du Canada. On constate que le sud-est du Québec, incluant la vallée du fleuve Saint-Laurent et une partie de la Gaspésie, comporte des densités de flux de chaleur comparables à la moyenne canadienne.

Figure 2-3 : Densités des flux de chaleur géothermiques selon SMU

Cependant, la carte présentée à la Figure 2-3 contient trop peu de points de référence pour nous permettre de tirer une conclusion définitive sur cette base. C’est la raison pour laquelle il a fallu utiliser des informations additionnelles fournies par la base de données d’Hydro-Québec et du Ministère des Ressources Naturelles du Québec totalisant plus de 980 points provenant de forages pétroliers/gaziers et miniers réalisés dans le passé jusqu’à 4 400 m de profondeur. Ces forages ont fourni environ 25 000 températures, généralement mesurées aux fonds des forages. Les températures non-corrigées provenant des forages pétroliers/gaziers et miniers ont cependant été corrigées afin de déterminer les températures réelles existantes en conditions d’équilibre thermique. La Figure 2-4 représente les températures non-corrigées, ainsi que les températures corrigées obtenues en appliquant deux méthodes bien connues, soit la correction Harrison et la correction combinée Harrison-SMU. On constate qu’avec la correction combinée Harrison – SMU, les températures réelles aux fonds des forages sont en réalité plus élevées que celles mesurées, et que le gradient géothermique moyen réel est d’environ 24 °C/km (Majorowicz et Minea, 2012).

Figure 2-4 : Comparaison des températures non-corrigées et corrigées

La densité moyenne du flux de chaleur des 980 points situés sur le territoire analysé est de 56,9 ∗ 10 , avec une déviation standard de / 17,4 ∗ 10 , valeur comparable avec celle du Canada (64 ∗ 10 avec une déviation standard de / 16 ∗ 10 .

Au sud-est du Canada, notamment au sud-est du Québec (le long du fleuve St-Laurent), au Nouveau-Brunswick et en Nouvelle-Écosse, les densités du flux de chaleur géothermique semblent cependant plus élevées que la moyenne canadienne, ce qui constituerait un avantage pour l’exploitation à long terme de l’énergie géothermique profonde dans ces régions.

La figure 2.3 représente les températures du sol prédites à différentes profondeurs pour deux régions situées dans l’est du Canada selon deux hypothèses : densité de flux de chaleur faible (39 ∗ 10 ) et densité de flux de chaleur élevée (76 ∗ 10 ), respectivement.

Figure 2-5 : Prédiction des températures entre 1 et 10 km de profondeur pour deux sites avec des densités de flux de chaleur faible ( ∗ ) et élevé ( ∗ ),

respectivement

Finalement, les densités du flux de chaleur calculées ont été utilisées pour déterminer les températures à des profondeurs de 2 km, 4 km, 6 km, 8 km et 10 km. À titre d’exemples, les Figure 2-6 et Figure 2-7 montrent les températures prédites au sud-est du Canada à 6 km et 8 km de profondeur, respectivement.

Figure 2-6 : Températures prédites au sud-est du Canada à 6 km de profondeur

-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 0 50 100 150 200 250 300 Température, °C P ro fon de ur , km

Site avec flux de chaleur élevé: 76 mW/m2

Figure 2-7 : Températures prédites au sud-est du Canada à 8 km de profondeur

Potentiel géothermique des sous-régions

Le présent projet a permis à Hydro-Québec d’acquérir des connaissances additionnelles sur les conditions thermiques et le potentiel géothermique de quelques sous-régions du Québec. Parmi celles-ci on retrouve, entre autres, la Mauricie, la Gaspésie, les Îles-de-la-Madeleine (Majorowicz et Minea, 2013a ; Majorowicz et Minea 2013b) et le Grand Nord (Majorowicz et Minea, 2015a, 2015b). Dans la couche sédimentaire épaisse et profonde située à 40-60 km au sud-est de la ville de Trois- Rivières (en Mauricie), des températures >100 °C pourraient être atteintes à des profondeurs égales ou supérieures à 4,5 km. Cette possibilité est reliée aux densités de flux de chaleur relativement élevées des formations géologiques appartenant au Groupe de Potsdam constitué de roches cambriennes situées au-dessus du socle cristallin et métamorphique du Précambrien, principalement formé de granite.

Dans cette région, selon le degré d’optimisme, des forages à plus de 5 km de profondeur pourraient fournir des températures proches de 91 °C (optimisme minimum), de 118 °C (optimisme moyen) ou de 194 °C (optimisme maximum), suffisantes pour produire de l’énergie électrique. Si des forages plus profonds seraient réalisés dans le futur, par exemple, jusqu’à 3 km dans le socle cristallin au- dessous de la couche sédimentaire, des températures supérieures à 200°C pourraient être

disponibles, dans le cas le plus optimiste, à des profondeurs > 7 km et, dans le cas d’optimisme moyen, à des profondeurs > 9 km.

La modélisation des températures dans les roches très profondes du socle cristallin de la plate- forme de la sous-région de Trois-Rivières a montré que l’extrapolation linéaire des températures avec la profondeur à partir des températures mesurées dans des puits de faibles profondeurs (< 2 km) pourrait surestimer les ressources géothermiques respectives ; ceci pourrait être expliqué par la diminution de la conductivité thermique, donc par l’augmentation du gradient de température à travers le socle granitique profond.

Par contre, dans le voisinage immédiat de la ville de Trois-Rivières, les températures des roches sédimentaires sont trop faibles (< 60 °C) pour la production d’électricité, mais pourraient éventuellement servir pour le chauffage direct urbain et/ou industriel (Minea et Majorowicz, 2012). Enfin, l’étude préliminaire du potentiel géothermique de la péninsule de la Gaspésie et des Îles-de- la-Madeleine a montré des anomalies thermiques avec des gradients de température de maximum 27 °C/km, apparemment dues à la grande perméabilité et aux conductivités thermiques élevées des dômes de sels où des saumures liquides chaudes pourraient migrer en transportant la chaleur vers la surface. De plus, dans quelques endroits de la sous-région située au sud-est de Rimouski, des températures de 100 °C pourraient être atteintes à environ 2 km de profondeur.