Responsable :
Jasmin Raymond
Établissement :
Institut national de la recherche scientifique (INRS)
Année de concours :
2021-2022
Partenariat
Ministère de l'Énergie et Ressources naturelles
Programme de recherche en partenariat sur le développement durable du secteur minier – II
Table des matières
1. Résumé du projet
Après leur fermeture, les réseaux de galeries souterraines et les fosses à ciel ouvert s’inondent d’eau souterraine et de ruissellement. Ces grands volumes d’eau peuvent être valorisés au moyen de pompes à chaleur géothermique afin de combler les besoins énergétiques en chauffage et en climatisation d’entreprises et de quartiers résidentiels.
Objectifs
Le but de ce projet est de développer de nouvelles connaissances afin de faciliter l’évaluation du potentiel géothermique et économique des mines fermées, pour ainsi favoriser leur développement et améliorer l’impact des activités minières sur les communautés au-delà de la vie active des mines, et ce, dans un contexte d’exploitation d’une énergie entièrement renouvelable et carboneutre.
Pour y arriver, des sites miniers fermés du sud du Québec des partenaires Société Asbestos, le Musée Historique des mines Capelton et la Station du Chêne Rouge serviront de sites pilotes et de laboratoires naturels afin de répondre aux trois grands objectifs scientifiques suivants:
- Comprendre les mécanismes de transfert de chaleur dans une mine qui influencent la performance d’un système géothermique;
- Cerner les risques environnementaux et opérationnels liés à la gestion de l’eau;
- Définir l’intégration énergétique optimale des options d’exploitation disponibles localement basée sur l’estimation des ressources géothermiques.
Au terme de ce projet, un examen des facteurs affectant la faisabilité opérationnelle des systèmes géothermiques sur d’anciennes mines du sud du Québec permettra d’identifier les configurations possibles de systèmes géothermiques lors de la fermeture d’une fosse à ciel ouvert et d’un réseau de galeries souterraines.
Ensuite, le projet permettra d’identifier les éléments clefs à considérer pour une gestion durable des ressources géothermiques d’un site minier après son abandon et de l’impact à long terme de l’eau d’ennoyage sur l’environnement. De plus, différents scénarios de conception des systèmes géothermiques seront mis à l’essai lors des simulations d’opération de façon à proposer des améliorations technologiques et mener à la planification d’un projet-pilote dans une phase ultérieure.
Finalement, une évaluation du potentiel économique de l’énergie géothermique des mines sera réalisée, ce qui permettra aux propriétaires des sites miniers abandonnés d’analyser les opportunités de développements de concert avec ses utilisateurs.
Résultats attendus et retombées escomptées
Le projet aidera à démontrer l’efficacité d’avenues novatrices pour réaliser non seulement des économies d’énergie avec les ressources géothermiques issues d’anciens ouvrages miniers, mais surtout à revaloriser des terrains et des infrastructures qui sont présentement considérés comme de lourds passifs environnementaux. Les résultats de la recherche seront la première étape dans l’élaboration d’un projet de démonstration d’intégration énergétique du potentiel géothermique, que ce soit dans des quartiers résidentiels, des entreprises hébergeant des données, des serres, ou toute autre entreprise ayant des besoins de chauffage et de climatisation.
À terme, les retombées du projet seront à la source d’une nouvelle forme d’économie verte pour l’industrie minière dont certaines entreprises demeurent propriétaires de sites en fin de vie. Aussi partenaire au projet, la firme d’ingénierie Hatch, orientera les travaux vers des développements rapidement applicables aux entreprises minières, à faible coût et en adéquation avec les exigences environnementales actuelles.
2. Équipe de recherche
Équipe de recherche
Raymond, Jasmin
Institut national de la recherche scientifique [INRS]
Sorin, Mikhail
Université de Sherbrooke
Bordeleau, Geneviève
Institut national de la recherche scientifique [INRS]
3. Appel de propositions
Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 300 000 $.