Potentiel de l'énergie géothermique pour chauffer les sites miniers du nord du Québec


Le nord du Québec assure la production de plusieurs minéraux à travers une industrie qui contribue à l'économie de toute la province. Les coûts énergétiques en milieu nordique sont cependant élevés. Le transport et l'utilisation de combustibles fossiles dans ces milieux éloignés ont également un impact environnemental considérable. Parmi les alternatives disponibles, la géothermie est l'une des seules filières énergétiques exploitables de façon continue qui permettrait de chauffer les infrastructures tout en contribuant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. L'objectif de ce projet était d'évaluer le potentiel des ressources et des technologies géothermiques disponibles afin de combler les besoins en chaleur des sites miniers situés au nord du 49e parallèle, soit sur le territoire du Plan Nord. Ces travaux ont été réalisés en partenariat avec des leaders des domaines énergétiques et miniers, soit l'Institut de recherche d'Hydro-Québec, la firme d'ingénierie Hatch et la minière Goldcorp-Éléonore. À court terme, ce sont les pompes à chaleur géothermique couplées aux opérations de dénoyage, nécessaires tout au long de l'exploitation des mines, qui pourraient fournir de la chaleur, alors que les ressources géothermiques issues de forages profonds pourraient à moyen terme produire de la chaleur utilisée directement. Échelonnés sur trois ans, les travaux ont été orientés autour de deux axes de recherche, dont le premier concerne la géologie et vise la valorisation des ressources, tandis que le second fait appel au génie mécanique et a pour but d'améliorer les technologies. Un inventaire des ressources et technologies géothermiques disponibles pour les mines actives et les projets miniers du Plan Nord a ainsi été produit. Ceux-ci apportent des connaissances fondamentales afin d'adapter les technologies géothermiques au contexte minier nordique et démontrent ainsi l'efficacité d'avenues novatrices pour réaliser des économies d'énergie par le biais d'une ressource renouvelable. De plus, un cas d'étude a été réalisé sur la mine Éléonore de Goldcorp afin d'évaluer la pérennité des ressources et d'anticiper les économies d'énergie envisageables. Pour ce faire, un système de pompes à chaleur géothermique a été conçu pour chauffer les galeries souterraines, actuellement assumées par des brûleurs au propane. Les résultats des simulations montrent non seulement des économies d'énergie d'environ 35 % sur une facture annuelle de propane de 2,5 M$, mais également une réduction du tiers des émissions de gaz.

Le projet a eu des retombées au niveau de la diversification des apports énergétiques disponibles pour les mines du Nord, offrant de nouvelles options pour réduire leur empreinte carbone et accélérant le développement de pratiques durables au sein de l'industrie minière. En effet, par son équipe de collaborateurs et de partenaires de milieu pratique diversifiés, le projet a réussi à sensibiliser directement un opérateur minier œuvrant à travers le monde ainsi qu'une firme d'ingénierie multidisciplinaire internationale de la pertinence et de la possibilité d'inclure l'énergie géothermique dans le portefeuille énergétique des sites miniers, ce qui contribue à bonifier l'offre d'énergie renouvelable auprès de cette industrie.

La formation d'une relève scientifique qui sera en mesure d'appliquer les solutions développées a finalement été au cœur de ce projet. En effet, un étudiant à la maîtrise et deux stagiaires postdoctoraux ont participé directement au projet. C'est sans compter cinq autres étudiants à la maîtrise et une étudiante au doctorat qui ont effectué des recherches complémentaires dans le cadre de la Chaire de recherche sur le potentiel géothermique du Nord. Cette relève a déjà commencé à travailler pour des chefs de file des domaines énergétiques et miniers et pour faire face aux changements et aux innovations que ce projet a insufflés.

Chercheur responsable

Jasmin Raymond

Équipe de recherche

  • Jasmin Raymond, Institut national de la recherche scientifique (INRS)
  •  Michel Malo, Institut national de la recherche scientifique (INRS)
  •  Marc-André Richard, Institut de recherche d'Hydro-Québec
  • Louis Lamarche, École de technologie supérieure
  • René Therrien, Université Laval

Durée

3 ans

Montant

300 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Appel de propositions

Développement durable du secteur minier