La géothermie: Qu‘est-ce que c’est?

L’énergie géothermique est l’énergie provenant du sous-sol de la Terre.

L’énergie de la croûte terrestre provient de la formation initiale de la planète (pour 20%) et de la désintégration radioactive de certains éléments (pour 80%), la durée de vie de cette énergie se compte en milliards d’années (comme le soleil). Plus on descend en profondeur, plus la température augmente.

Cette énergie thermique peut être utilisée directement, ou elle peut être convertie en énergie électrique si les conditions le permettent.

Différentes formes d’exploitation

  • Géothermie haute énergie : pour la production d’électricité. Habituellement exploitée dans des contextes géologiques volcaniques et tectoniques actifs, elle est aussi appelée géothermie haute température. Les eaux géothermales sont généralement à plus de 150°C. La géothermie haute température peut également être développée dans d’autres contextes géologiques comme le Massif Central ou l’Alsace en France, mais aussi ailleurs en Europe, à des profondeurs variant de 2500m à 5000m.
  • Géothermie basse & moyenne énergie : exploitation de ressources d’eaux chaudes entre 30° et 90°C, principalement utilisée pour le chauffage urbain par réseau de chaleur et certaines applications industrielles. Très utilisée dans le bassin parisien avec une quarantaine de centrales et plus d’une centaine de puits déjà forés depuis 40 ans, notamment cette dernière décennie.
  • Géothermie très basse énergie : pour le chauffage individuel ou le petit collectif, par pompes à chaleur avec des sondes géothermiques verticales (puits de 100 à 200m de profondeurs) ou horizontales.

La géothermie: Températures et usages

ÉNERGIE RENOUVELABLE ET DISPONIBLE PARTOUT

L’énergie géothermique provient du sous-sol de la Terre. C’est une énergie primaire renouvelable à l’échelle humaine et exploitable partout.

La géothermie haute température et ses usages

La géothermie haute température peut être utilisée directement pour produire de la chaleur ou de l’électricité, grâce à une centrale géothermique.

On caractérise les fluides géothermiques à haute température à partir de 150°C. Leur exploitation se fait majoritairement pour produire de l’électricité. Leur usage direct est possible pour certains processus industriels.

De nombreux avantages

Sur le plan de la production :

  • Energie primaire disponible 24h/24 toute l’année
  • Production stable et prévisible, non intermittente, (énergie de base / « baseload energy »)
  • Taux de disponibilité des centrales de production d’électricité entre 75% et 95%, soit entre 6570 et 8322 heures de fonctionnement par an
  • Energie décentralisée non intermittente ayant un impact neutre sur les réseaux électriques existants
  • Durée de vie des réservoirs géothermiques 40 à 50 ans minimum

Sur le plan environnemental :

  • Energie propre et renouvelable à l’échelle humaine
  • Pas d’émission de gaz à effet de serre, pas de pollution atmosphérique
  • Faible emprise foncière
  • Disponible partout, avec de forte concentration par endroit (qu’il convient d’exploiter en priorité)
  • Energie de substitution aux capacités charbon, pétrole ou gaz, les plus émettrices de gaz à effet de serre
  • Indépendance énergétique du territoire ou du pays, pas d’approvisionnement extérieur

Énergie compétitive:

  • Le coût de l’électricité géothermique varie de 60 € à 140 € du MWh. Les centrales, puits et réservoirs ont des durées de vie supérieures à 25 ans.

Quelques inconvénients

Le développement et l’exploitation d’une centrale géothermique peut avoir quelques inconvénients qui sont toutefois bien maîtrisés:
  • Pendant la phase de forage des puits, l’installation de forage (le rig) peut engendrer des nuisances sonores. En région parisienne où plus de 100 puits géothermiques ont été forés depuis 40 ans, le nécessaire a toujours été fait pour réduire cette nuisance provisoire. Un raccordement du rig de forage au réseau électrique permet de diminuer fortement ces nuisances en se passant de l’usage de groupe électrogène.
  • Une sismicité induite de très faible intensité (non ressentie) est possible lors de l’exploitation en fonction du contexte géologique rencontré. La mise en place d’un système de surveillance sismique permet alors de surveiller et diminuer ces événements. Il convient donc de bien informer la population lors des phases de développement de cette énergie, en rappelant notamment que les enjeux liés à cette sismicité induite restes très faibles (le potentiel impact est très faible sur les bâtiments en cas d’occurrence)

Des centrales performantes

Il existe 3 types de centrales en fonction de la nature du fluide géothermique exploité.

Selon les lois thermodynamiques, il s’agit de mettre en oeuvre la détente d’un fluide de travail (vapeur ou autre) au travers d’une turbine.

Le fluide baisse en pression et va se condenser au contact d’une source froide (eau ou air). La turbine entraîne un générateur électrique.