Supervision par :

Jasmin Raymond (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Description du projet de recherche

Évaluation du potentiel Géothermal Profond de la Communauté de Baker Lake (Quamani’tuaq), Nunavut, Canada

Introduction

La dépendance aux combustibles fossiles dans les communautés isolées du Nunavut, comme Baker Lake, pose des défis socio-économiques et environnementaux importants. Dans ce contexte, cette recherche vise à évaluer la viabilité économique et technique de l'exploitation des ressources géothermiques profondes sous Baker Lake, au Nunavut. L'objectif est de déterminer si ces ressources peuvent fournir de manière durable et économiquement viable l'électricité et/ou le chauffage nécessaires à la communauté.

Objectifs

L'objectif principal de cette étude est double. Tout d'abord, il vise à évaluer le potentiel technique des ressources géothermiques profondes sous Baker Lake pour répondre aux besoins en chauffage et/ou en électricité de la communauté locale. Ensuite, l'étude cherche à évaluer la viabilité économique de l'exploitation de ces ressources géothermiques. Parallèlement, elle contribue à l'expansion des données sur la géothermie dans le Bouclier Canadien, en examinant les incertitudes méthodologiques et en proposant des méthodes d'exploration adaptées aux conditions géographiques et climatiques des communautés nordiques.

Sites d'études

La communauté de Baker Lake est située au Nunavut, Canada. Cette région offre un contexte énergétique propice à l'exploration de solutions alternatives, car la communauté dépend fortement du diesel pour l'électricité et le chauffage, ce qui entraîne des coûts élevés, une dépendance aux combustibles fossiles, des risques pour la santé et pour l’environnement et une vulnérabilité aux fluctuations des prix du pétrole. De plus, la géologie locale est favorable au développement de ressources géothermiques en raison de la présence de roches cristallines propices à une bonne conductivité thermique. À une plus grande échelle, le potentiel géothermique du Nunavut, et du bouclier canadien dans son ensemble, est très peu étudié, ce qui fait de cette étude une contribution significative à la recherche sur les communautés nordiques. Ces caractéristiques font de Baker Lake un site d'étude stratégique pour évaluer le potentiel des systèmes géothermiques améliorés en vue de réduire la dépendance au di

Matériel et méthodes

La méthode de ce projet se base sur l'étude de carottes extraites d’un puits foré à Baker Lake en 2022, dont les données thermiques (Thermal Conductivity Scanner; conductivité thermique, diffusivité et capacité calorifique) et chimiques (ICP-MS/AAS) ont été analysées en laboratoire. Un profil de température a été mesuré à l'aide d'un câble de température numérique, et un réseau de fractures a été étudié sur le terrain pour estimer la perméabilité. Ces analyses permettent l’estimation de potentiel géothermique à différente profondeur selon le protocole de Beardsmore, puis la création d’un modèle numérique en 3D avec COMSOL, intégrant les équations de Darcy et de transfert de chaleur, afin d’estimer la ressource géothermique et d'évaluer la viabilité économique d’une centrale géothermique pour la communauté. Nos études feront un focus particulier sur l'analyse d'incertitude en utilisant une analyse de sensibilité basée sur la méthode de Monte-Carlo grâce au logiciel Risk.

Références

Minnick, M., Schewfelt, D., Hickson, C., Majorowicz, J., Rowe, T. (2018). Nunavut Geothermal Feasibility Study. Topical Report RSI-2828. RESPEC Consulting Inc, Saskatoon, 42 p.; Beardsmore GR, Rybach L, Blackwell D, Baron C. A protocol for estimating and mapping global EGS potential. Version 1.1. Unpublished, May 2011. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.115769 ; Miranda, M. A., Giordano, N., Raymond, J., Pereira, A., & Dezayes, C. (2020, a). Thermophysical properties of surficial rocks: a tool to characterize geothermal resources of remote northern regions. Geothermal Energy, 8(1). https://doi.org/10.1186/s40517-020-0159-y ; Miranda, M. A., Márquez, M. I. V., Raymond, J.,

Coordonnées des sites de recherche