Etude comparative de l'efficacité des inhibiteurs organiques petro-ou biosources sur l'inhibition de la corrosion de l'acier au carbone dans une eau géothermale reconstituée standardisée (EGRS)

Chahinez Helali (1) , Stéphanie Betelu (1) , Romain Valentin (2) , Sophie Thibaud-Roux (2) , Ioannis Ignatiadis (1)

1 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
2 INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement

Depuis 1989, des inhibiteurs pétrosourcés sont progressivement utilisés pour prévenir la corrosion dans les installations géothermiques exploitant l’aquifère du Dogger du bassin parisien. Les traitements anticorrosion-dépôt ont été précédés d’études sur la phénoménologie et la cinétique de corrosion et accompagnés d’études comparatives pour affiner le choix d’inhibiteurs efficaces. Diverses molécules et/ou formulations (alkylamines ou diamines, amines grasses, éthoxylées et sels d’ammonium quaternaires) adaptées à la géochimie de l’eau de l’aquifère de Dogger ont été ou sont encore utilisées avec une certaine satisfaction pendant plus de trois décennies. Ces formulations, évaluées initialement en milieu géothermal réel, présentaient, en injection au fond du puits de production, le meilleur compromis en anticorrosion et anti-dépôt aux doses recommandées et pouvaient être bactéricides à fortes doses. En effet, selon leurs propriétés physicochimiques, elles réduisaient considérablement le taux de corrosion de l’acier au carbone et retardaient la cristallisation de la mackinawite à partir d’un dépôt de sulfure de fer amorphe. Bien que certains problèmes rencontrés lors de l’utilisation de ces formulations aient été résolus, leur utilisation est loin d’être sans risque, comme la corrosion sous dépôt, qui, dans la plupart des cas, prend la forme de piqûres. Par ailleurs, l’injection dans le réservoir du Dogger, d’environ 500 tonnes/an des formulations pétrosourcées toxiques et non biodégradables, est préjudiciable au moins à l’image vertueuse de la géothermie. Les tensioactifs sont largement employés dans l’inhibition de la corrosion des aciers au carbone (Zhu et al., 2017), notamment dans le secteur de la géothermie, où ils sont essentiellement des pétrosourcés. A l’heure actuelle, l’orientation vers le développement durable et le respect de l’environnement, que ce soit par des démarches volontaires ou par l’obligation de directives européennes, donne lieu progressivement au remplacement des molécules éthoxylées et pétrosourcées, par des produits alternatifs respectueux de l’environnement. La géothermie fera partie de cette mutation. Cette démarche permettra, par la suite, d’inscrire la géothermie dans le cœur du développement durable, dans tout son ensemble en allant de l’exploitation à la maintenance, par une orientation vers des inhibiteurs biosourcés, biodégradables et non-toxiques.

Mots clés: tensioactif biosourcé; corrosion; acier au carbone; Géothermie; inhibiteur de corrosion; électrochimie

Domaines: Génie chimique; Génie des procédés; Matériaux

Chahinez Helali, Stéphanie Betelu, Romain Valentin, Sophie Thibaud-Roux, Ioannis Ignatiadis. Etude comparative de l'efficacité des inhibiteurs organiques petro-ou biosources sur l'inhibition de la corrosion de l'acier au carbone dans une eau géothermale reconstituée standardisée (EGRS). Journée de la géothermie 2022 : Session n°5 : Aux frontières de la science, AFPG, Jun 2022, AIX-LES-BAINS, France. ⟨hal-03583979⟩