Energie géothermique : guide pour débutant

L’alimentation énergétique devient chaque jour plus aisée et plus écologique en effet, plusieurs énergies renouvelables existent pour permettre d’obtenir soit de l’électricité, soit de la chaleur, soit de l’eau chaude de façon durable et sans porter préjudice à l’environnement. Parmi les nouveaux moyens énergétiques, la géothermie se distingue tout particulièrement. L’énergie géothermique obtenue par captage souterrain est plus avantageuse l’énergie aérothermique l’adopter revient à se prémunir durablement contre tout déficit d’énergie.

1. Pourquoi opter pour la géothermie ?

            L’exploitation géothermique repose sur l’utilisation de la chaleur de la terre pour obtenir de l’énergie utile à plusieurs fins comme l’électrification domestique, urbaine et industrielle ou pour encore le chauffage de l’eau sanitaire et d’une habitation. La géothermie est dotée d’un intérêt tout particulier. Tout d’abord la chaleur terrestre loin d’être comme l’air est une source de chaleur continue en effet, le sol est lui-même de nature chaude du fait de son exposition au soleil. En plus de cette chaleur de base s’ajoute la chaleur souterraine qui augmente de 3 degrés tous les 100 mètres. La production d’énergie et le captage de calories peuvent se faire de façon continue et non intermittente comme lorsqu’on utilise l’aérothermie. De plus la terre est une ressource présente sur tout le globe. Son exploitation peut qui plus est être simplifiée selon le type de sol. Pour finir, l’énergie géothermique dispose d’un impacte minime sur l’environnement en clair, aucune matière première n’est surexploitée le sol est présent partout et son énergie est renouvelable.

            La géothermie présente un intérêt plus grand encore comparé aux autres sources d’énergie. Il s’agit pour la France par exemple de la troisième source d’énergie renouvelable. La géothermie peut être utilisée pour plusieurs applications cependant les deux principaux usages sont la production de chaleur au travers d’une pompe à chaleur dite géothermique ou encore la production d’électricité grâce à des centrales géothermiques.

2. Applications possibles de la géothermie

            Les pompes à chaleur géothermique sont des installations à usage domestique servant pour la production de chaleur à partir du captage de calories de chaleur présent dans le sol ou dans une nappe d’eau phréatique. Il s’agit d’appareils très avantageux car avec ces derniers il n’est pas compliqué d’obtenir de la chaleur parce que la température souterraine y est déjà propice et celle des nappes d’eau souterraines l’est aussi. Ce dispositif est néanmoins de petite ampleur et ne sert principalement à chauffer les maisons et bâtiments. Des installations peuvent néanmoins être réalisées pour adapter le dispositif afin qu’il assure le chauffage de quartiers tout entiers.

 A côté de la pompe à chaleur se trouve les centrales géothermiques il s’agit de la deuxième application majeure possible pour l’énergie géothermique. Il s’agit de centrales utilisées pour produire de l’énergie à plus grande échelle à partir de trois principales parties à savoir un ensemble de pompe à chaleur formant une unité, une usine de transformation de la vapeur produite en électricité et enfin des lignes électriques transportant l’énergie produite.

3. Quels sont les différents types de géothermie ?

Il est possible d’énumérer 3 principaux types de géothermie. La géothermie à basse température, la géothermie à très basse température ainsi que la géothermie en profondeur. La différenciation de ces types se justifie par le fait qu’aucune application géothermique n’est possible au même niveau de profondeur. Les sondes de captage pour obtenir une application plus efficace doivent être enfouies soit peu profondément soit assez profondément soit le plus profondément possible.

4. La géothermie à très basse température

On parle aussi pour la qualifiée de géothermie de minime importance. Il s’agit d’un type d’installation très populaire car peu coûteuse de plus les travaux requis pour la mettre en place son peu importants. Plusieurs techniques ont été mises sur pied pour la géothermie basse température tels que :

  1. L’installation d’un réseau horizontal : Dans cette méthode des tuyaux sont enfouis à moins de 2 mètres et recueillent la chaleur des terrains dans lesquels ils sont enterrés. Cette installation nécessite une surface de terrain équivalent à plus d’une fois et demie la superficie à chauffer.
  2. Utiliser des sondes à la verticale et en circuit fermé : Les sondes sont constituées d’un tuyau formant une boucle. La chaleur du sous-sol est captée par un fluide caloporteur qui capte la chaleur du sous-sol et la restitue au circuit du logement.
  3. Forer jusqu’à trouver une nappe phréatique : Il est parfois possible de trouver sous une habitation des nappes d’eau souterraine. Il est aussi possible de remonter cette eau à partir d’un conduit souterrain transmettre sa chaleur au réseau du bâtiment puis réinjecter cette eau sans le sol grâce à un deuxième conduit foré.

5. La géothermie basse température

            La géothermie basse température est un type de géothermie fortement influencée par la présence de certaines dispositions géologiques. La présence de roches poreuses est notamment requise pour ce type d’exploitation. A défaut de disposer de roches poreuses, il faudrait disposer d’un de nappe phréatique allant de quelques centaines de mètres à plus de mille mètres de profondeur. Pour des températures pouvant excéder 80°C.

La géothermie basse température peut être utilisée par des ménages en raison de son chauffage de qualité. Malheureusement le coût de revient cette dernière la rend difficile à implémenter pour des particuliers. Souscrire à ce projet revient généralement à mutualiser la dépense totale.

6. La géothermie haute température ou de grande profondeur

            La géothermie de grande profondeur s’effectue à plus de 4000 mètres dans le sol. A partir de cette profondeur la température peut facilement atteindre 200°C. Le recueil de cette énergie se fait par forage. Etant donné la grande chaleur et la dureté des roches souterraines de grande profondeur une technologie appelée système géothermique stimulé a vu le jour.  Elle repose sur la fracturation en grande profondeur de la roche grâce à l’injection d’eau à haute pression. Cette technique est néanmoins très risquée car peut entraîner des séismes. Le coût élevé de la géothermie de grande profondeur ainsi que son impact sur la topographie du sous-sol rendent l’implémentation de cette technique difficile.

7. Vidéos sur l’énergie géothermique

Les sources pour la rédaction de cet article

Questions & réponses

Quel est le mode de fonctionnement de la géothermie ?

Il s’agit d’une production d’électricité grâce à la chaleur thermique. Une transformation de l’eau contenue dans les nappes souterraines en vapeur sert à tourner des turbines produisant ainsi de l’électricité.

Quels sont les avantages de la géothermie ?

Son installation offre une énorme réduction de la consommation énergétique ainsi que de la production d’eau chaude allant de 30 à 80%. Cette forme d’énergie est très rentable sur le long terme et permet également de s’autonomiser.

La géothermie a-t-elle des limites ?

On observe une instabilité de roche ainsi qu’un effondrement des puits sur eux-mêmes à plus de 1500 mètres. Dans le pire des scénarios, certains forages peuvent conduire à des petits tremblements de terre.

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