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Stockage souterrain d'énergie : les principaux risques

Après avoir évalué le potentiel des différents modes de stockage souterrain d'énergie, l'Ineris a passé en revue les principaux risques. Il préconise une évaluation multicritères, sur l'ensemble du cycle de vie des différentes filières.

Energie  |    |  Sophie FabrégatActu-Environnement.com
Stockage souterrain d'énergie : les principaux risques
Environnement & Technique N°365 Cet article a été publié dans Environnement & Technique n°365
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Dans une étude publiée le 16 novembre, l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (Ineris) étudie le potentiel du stockage souterrain de l'énergie et les risques associés (fuites, mouvements de sol, émissions gazeuses…). Avant tout développement, l'institut préconise l'élaboration d'une méthodologie d'évaluation intégrée des risques technologiques, environnementaux et sanitaires pour l'ensemble de la filière production-transport-stockage-utilisation de l'énergie. De même, des méthodes et des outils d'auscultation et de surveillance devront être développés pour anticiper et identifier au plus tôt les différents phénomènes.

En surface, des risques de fuite et d'inflammation

Concernant les installations de surface (pipeline, pompe, turbine…), les principaux risques sont accidentels et liés au stockage de gaz et d'air comprimé. Les stockages de fluides gazeux induisent en effet de fortes pressions et des variations de température liées à la compression et la détente des gaz. De même, certains fluides sont inflammables ou explosifs. "Le stockage souterrain d'hydrogène cumule les risques les plus importants parmi les différentes options envisagées : c'est un gaz extrêmement inflammable qui possède un large domaine d'explosivité et dont la flamme est peu visible. Du fait de son caractère volatile, lié à sa très faible densité, ce gaz se disperse rapidement dans l'atmosphère", souligne l'Ineris. En milieu confiné, l'hydrogène peut également être dangereux, "ce qui exige des niveaux de sécurité élevés dans le cadre de la réglementation relative aux ATmosphères EXplosives (ATEX)".

Le risque de fuite est également présent au niveau des ouvrages d'accès. Des défauts d'étanchéité ou une dégradation progressive des équipements peuvent se produire. "La mise en place d'une auscultation et d'une surveillance des ouvrages d'accès pendant toute la durée d'exploitation du stockage constitue un moyen efficace de maîtrise des risques. Il s'agit notamment de suivre l'évolution des pressions et de la température du fluide en tête de puits et de réaliser régulièrement des essais d'étanchéité et des contrôles du puits", analyse l'Ineris.

En souterrain, des risques de fracturation, de mouvement des sols et d'émissions gazeuses

Au niveau du stockage lui-même, l'Ineris a recensé différents risques. Outre la perte d'étanchéité, "le risque d'une fracturation d'origine thermique est à prendre en compte en cas de refroidissement brutal car il induit des contraintes de traction auxquelles les roches résistent mal". Une trop forte sollicitation peut amplifier la perméabilité des roches. Mais, estime l'Ineris, "les dispositions à prendre pour limiter l'amplitude et l'extension de l'endommagement sont connues : confinement de la paroi de la cavité par la pression du fluide stocké (qui ne doit pas descendre au-dessous d'un certain seuil dépendant de la profondeur du stockage), limitation de la vitesse d'injection-soutirage du fluide (réduction des effets thermiques et mécaniques) et limitation de la fréquence des cycles".

En cas de communication entre le stockage souterrain et les aquifères, des réactions différentes peuvent également se produire : oxydation, corrosion, acidité… Les stockages souterrains peuvent aussi engendrer des mouvements de sol, lors des cycles d'injection ou de soutirage. "Leur amplitude est d'autant plus faible (de quelques millimètres à quelques centimètres) que le stockage est profond et que le différentiel de pression entre le fluide stocké dans le réservoir et celui naturellement présent dans la roche encaissante est faible".

Des émissions gazeuses (CH4, radon, CO2…) peuvent enfin intervenir, notamment dans le cas des stations de transfert d'énergie par pompage (Step), où le déplacement de masse d'eau engendre également des masses d'air. L'impact de ce phénomène sur la sécurité et la santé des personnes, ainsi que sur l'environnement et les installations est à étudier, note l'Ineris.

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