Les mines de charbon abandonnées constituent une source étonnamment puissante d’énergie sans carbone en Europe.
Une ancienne mine de charbon fournit depuis six mois de l’énergie verte à une ville anglaise.
Le projet révolutionnaire de Gateshead utilise l’eau chaude qui a rempli les tunnels pour chauffer des centaines de maisons et d’entreprises dans l’ancienne communauté charbonnière.
Salué comme un succès, le premier réseau à grande échelle du Royaume-Uni montre l’énorme potentiel que recèle le vaste dédale d’anciens tunnels miniers du pays, qui se trouvent sous environ un quart des habitations.
« Ce que nous avons à Gateshead est un héritage de l’époque des mines de charbon, qui était une énergie sale », déclare John McElroy, membre du cabinet chargé de l’environnement et des transports au Conseil de Gateshead. « Nous ouvrons désormais la voie en matière de production d’énergie propre et verte à partir de ces mines. »
Après des décennies d’abandon, les mines de charbon britanniques ont été progressivement inondées. Réchauffé par la terre, ce liquide offre une réponse à nos besoins en énergies renouvelables.
Avec environ 2 milliards de mètres cubes d’eau chaude, soit plus d’un quart du volume du Loch Ness, les géologues estiment que les puits miniers britanniques abritent l’une des plus grandes sources d’énergie propre sous-utilisées.
« La récupération de la chaleur de l’eau de mine souterraine dans les mines de charbon abandonnées offre une opportunité passionnante de générer un approvisionnement en chaleur sûr et à faible émission de carbone, bénéficiant aux personnes vivant ou travaillant dans des bâtiments sur les bassins houillers », déclare Gareth Farr, responsable du chauffage et par- innovation de produits à la Coal Authority.
L’autorité possède et gère les infrastructures minières désaffectées pour le compte du gouvernement britannique.
« Avec plusieurs millions de personnes vivant dans des bassins houillers abandonnés en Grande-Bretagne, le potentiel de chauffage de l’eau des mines pourrait être important. »
Exploiter la chaleur de l’eau des mines présente l’avantage supplémentaire de stimuler l’économie de certaines des communautés les plus durement touchées par les fermetures profondes des mines de charbon dans les années 1980. Alors, comment ça marche exactement et où ça décolle ?
Comment les mines inondées peuvent-elles aider à chauffer les maisons ?
L’eau des mines se réchauffe à mesure qu’elle s’enfonce, comme le montre cette carte interactive des anciennes mines de charbon de la UK Coal Authority. Les températures varient généralement entre 10 et 20°C, mais peuvent atteindre jusqu’à 45°C à des profondeurs allant jusqu’à 1 km, comme sur le site du Yorkshire.
Laissée mélangée à la roche souterraine, l’eau contient souvent des composés toxiques. Mais en tant que source thermique, c’est une ressource précieuse qui peut être exploitée grâce à des forages qui la font remonter à la surface.
L’eau est ensuite acheminée vers des pompes à chaleur et des extracteurs qui compriment le liquide, le portant à une température beaucoup plus élevée avant de le distribuer dans les réseaux de chaleur.
Une fois que sa chaleur a été absorbée par les bâtiments environnants, l’eau peut être réinjectée dans le système minier où elle sera à nouveau réchauffée.
Le chauffage de l’eau de mine présente également l’avantage de fonctionner toute l’année. Les températures ne sont pas affectées par les saisons et l’eau peut être utilisée aussi bien pour rafraîchir les maisons que pour les chauffer.
Quelles villes britanniques exploitent cette source d’énergie ?
Autrefois au cœur de la révolution industrielle, le nord-est de l’Angleterre ouvre désormais la voie en matière de source d’énergie alternative.
Le projet d’eau de mine du Gateshead Council a été lancé en mars 2023 et est désormais l’un des plus grands d’Europe. Grâce au financement du gouvernement, elle a installé 5 km de nouveaux tuyaux de réseau de chaleur, des forages et un centre énergétique par pompe à chaleur capable de produire 6 mégawatts de chaleur pour l’eau de mine.
Cela permet désormais de chauffer de manière sécurisée et à faible émission de carbone 350 immeubles de grande hauteur, un collège, une galerie d’art, plusieurs immeubles de bureaux et un grand site de fabrication.
La Coal Authority et ses partenaires étudient depuis plusieurs années le potentiel de récupération de la chaleur à faible teneur en carbone des infrastructures minières de charbon désaffectées.
Le UK Geoenergy Observatory (UKGEOS), basé à Glasgow et géré par le British Geological Survey, est l’une des stations de recherche clés dans ce domaine exploratoire.
Après la fermeture des mines très fréquentées de la ville écossaise et de la ville voisine de Rutherglen, des inondations naturelles les ont remplies d’eau d’environ 12 °C. À l’été 2021, une douzaine de forages creusés sur le site et équipés de centaines de capteurs ont permis d’avoir une image plus précise du réseau de tunnels inondés. Ils ont révélé à quelle vitesse l’eau s’écoule entre les mines, à quel point elle est chaude, à quelle vitesse elle se reconstitue et se réchauffe.
« Les données de ces 12 forages à Glasgow aideront les scientifiques du monde entier à mieux comprendre l’énergie souterraine et géothermique », a déclaré Alan MacDonald de UKGEOS.
L’Observatoire de Glasgow et un autre projet dans le Cheshire font partie d’un investissement de 31 millions de livres sterling (37 millions d’euros) du ministère des Affaires, de l’Énergie et de la Stratégie industrielle (BEIS). Les fonds consacrés à ces recherches démontrent l’intérêt croissant que le gouvernement porte à cette forme marquante d’énergie géothermique.
Les pionniers européens de la géothermie
En exploitant son histoire pour créer de nouveaux actifs géoénergétiques, le Royaume-Uni suit les traces d’autres pays européens.
La première centrale électrique à eau de mine au monde a ouvert ses portes dans la ville néerlandaise de Heerlen en 2008. Elle est désormais connectée à environ 500 maisons et installations commerciales, réduisant ainsi de près des deux tiers les émissions de carbone de la région liées au chauffage.
Un projet similaire est en cours dans la région accidentée des Asturies, au nord de l’Espagne, où des puits de charbon inondés chauffent (et refroidissent) un hôpital, une université et de nombreux autres bâtiments.
« L’énergie géothermique a donné une seconde vie à nos mines de charbon », a déclaré à la BBC la directrice de l’énergie des Asturies, María Belarmina Díaz Aguado.
Les pays qui valorisent leurs réserves souterraines regardent également plus au nord, vers l’Islande, pionnière de l’énergie géothermique.
Mais même si la première centrale électrique à eau de mine se trouve sur le sol européen, la technologie a été exploitée près de deux décennies plus tôt à Springhill, en Nouvelle-Écosse.
Synonyme de catastrophes minières, la communauté canadienne a commencé à utiliser la chaleur de ses mines de charbon en sommeil en 1989. Une entreprise d’emballage de la ville dispose désormais d’un système 100 % renouvelable, toute l’année.
