Les ressources énergétiques géologiques

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Dépôts carbonatés souvent associés à des sources chaudes et des émanations d’hydrogène.
 

Du point de vue géologique, trois types de ressources sont rencontrées en Nouvelle-Calédonie.

1. Des formations contenant du charbon et quelques indices d’huiles ont éveillé l’attention de géologues qui étudient les conditions d’un système roches mères et réservoirs en Nouvelle-Calédonie. Cet aspect questionne d’autant plus qu’il existe des analogies avec des champs pétroliers en production en Nouvelle-Zélande et en Australie.

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Butte de charbon (RT1, Moindou).

 

2. Des sources chaudes comme celles de la baie de Prony ou de la Crouen à Canala témoignent d'un potentiel géothermique, qu’il convient de mieux connaître et évaluer.

3. Associé aux sources chaudes ou carbonatées, la présence d’hydrogène est un sujet d’étude émergent pour son importance dans un mix énergétique décarboné.

Charbons et hydrocarbures…

… À terre

Les études de Pomeyrol (1951) et Vially et Mascle (1994) ont démontré qu’il existait un système pétrolier en Nouvelle-Calédonie :

  • la roche mère est constituée de charbons d’âge Sénonien, présents dans l’ensemble des bassins Crétacé à terre bordant la côte Ouest de la Grand Terre (bassins de Nouméa et de Moindou-Bourail) ;
  • le réservoir est constitué soit par les alternances gréso-pélitiques Crétacé soit par les flyschs Eocène ;
  • la couverture est assurée par les niveaux argileux de ces mêmes flyschs ou bien par les séries allochtones de la nappe des basaltes (unité de Poya) ou des péridotites ;
  • les pièges sont constitués par des structures anticlinales en relation avec l’épisode compressif Oligocène.

Des indices de gaz ont été trouvés dans le forage Cadart-1 à Gouaro dans la région de Bourail (2000) ainsi qu'au Ouen-Toro à Nouméa dans le forage « du pétrole » (1908) et à la « mine d'huile » de Koumac (1896).

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Affleurement des charbons crétacés (roche mère).

 

… En mer

Du fait de la présence de bassins sédimentaires au large de la Nouvelle-Calédonie, la recherche de cibles pétrolières en off-shore a débuté à partir de 1998 dans le cadre du programme ZoNéCo. Les données d’exploration pétrolière des années 1970 qui ont permis la découverte de ces bassins sédimentaires n’imageaient qu’une mince partie de la couverture sédimentaire totale, sans jamais atteindre le socle sous-jacent.

À partir de 1998, l’acquisition de données modernes de sismique-réflexion multi-trace a permis de mettre en évidence d’importantes séries sédimentaires dans les bassins au large de la Nouvelle-Calédonie (bassin de Nouvelle-Calédonie, bassin de Fairway et bassin Sud-Loyauté). La nature continentale étirée du bassin de Fairway et l’existence de structures en horst et graben dans la partie profonde du bassin Nord de Nouvelle-Calédonie ont ainsi été découvertes.

Un Bottom Simulating Reflector (BSR) a aussi été mis en évidence et interprété comme étant la base de stabilité d’une zone d’hydrates de gaz (Auzende et al., 2000a) ou comme le marqueur d'un front diagénétique (Nouzé et al., 2009). Des structures intra-sédimentaires à caractère diapirique ont aussi été mises en évidence dans les bassins de Fairway et Ouest-calédonien qui pourraient constituer des pièges structuraux.

Par ailleurs :

  • les structures géologique de la ZEE de la Nouvelle-Calédonie sont continues avec les structures géologiques pétrolifères du bassin de Taranaki en Nouvelle-Zélande qui produit des hydrocarbures depuis plus de 30 ans (Exon et al., 2007; Collot et al., 2009) ;
  • la marge Ouest de la Ride de Lord Howe à l'extrémité Ouest de la ZEE est le conjugué de la marge Est australienne le long de laquelle se trouve le bassin pétrolifère de Gippsland producteur d'hydrocarbures.
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En Nouvelle-Zélande et dans le bassin de Taranaki, la roche-mère est constituée par les charbons paraliques et les argiles charbonneuses du Crétacé supérieur-Eocène (Cook 1987, www.nzpam.govt.nz). Les séries sus-jacentes, d'origine marine, ne présentent pas de fortes potentialités pétrolières. Les réservoirs productifs correspondent à des grès anté-Eocènes et Oligocènes. Il existe donc des similitudes entre le système pétrolier du bassin de Taranaki et le système pétrolier de la côte Ouest néo-calédonienne. En particulier, la nature et l'âge de la roche-mère et de la roche réservoir sont les mêmes qu'en Nouvelle-Calédonie.

Le bassin de Taranaki présente l’avantage de se trouver à cheval entre la côte Ouest de l’île du Nord de Nouvelle-Zélande et la plateforme continentale à des profondeurs d’eau inférieures à 200 m. Il en résulte la présence de plus de 60 forages à terre et plus d’une quarantaine en mer, dont plus d’une dizaine en production. Selon TagOil, la compagnie pétrolière qui exploite une partie des champs pétroliers du bassin de Taranaki, en 2013 les réserves récupérables de ce bassin étaient établies à 7 trillions de pieds-cubes de gaz et 500 millions de barils de pétrole.

Géothermie

Les sources thermales de Nouvelle-Calédonie se répartissent principalement sur deux zones de la moitié Sud-Est de l’île : la côte Est entre les communes de Thio et de Canala et le massif du Sud, dans la baie de Prony, à terre et en mer (sources hyperalcalines de la baie de Prony, au Sud-Est).

Les premières estimations de température profonde, pour ces eaux thermales, avancées par des travaux des années 80 sont respectivement, de 80-110°C et 40-56°C, sur la base de l’application de quelques géothermomètres chimiques et isotopiques. Une étude en cours, réalisé conjointement avec le BRGM pour le compte de l’ACE et l’ADEME vise à affiner ces estimations, ainsi qu’à mieux comprendre la circulation profonde de ces eaux pour avancer sur l’estimation du potentiel géothermique de l’île.

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Source carbonatée du massif du Sud.

 

L’hydrogène

Dans certains contextes géologiques particuliers et rares, l’hydrogène peut être produit naturellement (et non par électrolyse de l’eau – énergivore –  ou reformage du méthane –  émissif de CO2). Ainsi, en Nouvelle-Calédonie, des émanations naturelles d’hydrogène sont observées sur les massifs de péridotites. Associée aux sources chaudes ou carbonatées, la présence d’hydrogène est un sujet d’étude émergent pour son importance dans un mix énergétique décarboné. Sa genèse estliée aux processus de serpentinisation des roches ultra-basiques.

L’hydrogène (d’après ENGIE)

L’hydrogène est un gaz léger, naturellement présent dans l’univers ; très réactif, il se combine avec beaucoup d’éléments chimiques et les plus habituels autour de nous sont bien évidement l’eau (H20) et les hydrocarbures. Traditionnellement utilisé dans l’industrie, l’hydrogène peut être produit par électrolyse de l’eau. Si l’électricité utilisée est d’origine renouvelable on dit alors qu’il est vert. Comme les autres gaz, il peut être relativement facilement stocké sur de grandes périodes de temps. En sus de son usage industriel, on peut l’utiliser soit comme « carburant » pour la mobilité soit pour refaire de l’électricité via les piles à combustibles. L’hydrogène constitue une vraie piste d’avenir pour la transition énergétique en permettant le développement des énergies renouvelables décentralisées et l’explosion de solutions de mobilité verte.
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Émanation d’hydrogène dans une source hyperalcaline du massif du Sud.

 

Séquestration et stockage du CO2 (d’après CNRT)

Les besoins en énergie des trois usines métallurgiques sont principalement assurés par des centrales thermiques utilisant des énergies fossiles. Les émissions de ces centrales s’ajoutant aux émissions des usines sont majoritairement responsables du niveau élevé des émissions de CO2 par habitant de la Nouvelle-Calédonie.
Le projet « stockage géologique du CO2 » a étudié la faisabilité de techniques de séquestration du CO2 in situ. Au-delà de cette première voie, le piégeage du CO2 par carbonatation des scories apparaît comme attrayant car il adresse simultanément deux problèmes environnementaux majeurs : la surabondance des produits secondaires de la métallurgie (les scories) peu valorisés et les émissions excessives des installations industrielles. Outre ces deux aspects, il permettrait également la production de matériaux de génie civil à haute valeur ajoutée. La proximité immédiate des flux de CO2 et des ressources carbonatables est par ailleurs un atout indéniable pour le développement de la filière.