L'essentiel à savoir au sujet de l'énergie géothermique

L'énergie géothermique est une énergie particulièrement écologique, puisque elle est renouvelable et ne présente aucune émission de gaz à effet de serre lors de sa production. Lorsque l’on parle d’énergie géothermique, il faut concrètement distinguer trois type de géothermie à proprement parler :

La géothermie à haute énergie, qui concerne les bassins sédimentaires et les régions volcaniques.

La géothermie à basse énergie, mise à profit notamment dans le secteur agricole.

La géothermie à très basse énergie, qui concerne plus précisément les logements et les petits bâtiments.

Les modes de production écologiques sont de plus en plus populaires dans le monde actuel. Cela s’explique principalement par la volonté des gouvernements à favoriser la transition énergétique par le biais des énergies renouvelables. Dans cette dynamique, la géothermie apparaît comme une des nombreuses solutions permettant de produire de l'énergie pour l’électricité ou le chauffage. En effet, cette technique de production d'énergie renouvelable est très intéressante écologiquement parlant.

En pratique, la géothermie ne produit pas de gaz à effet de serre, étant donné qu’il s’agit d’une énergie provenant directement de la chaleur de la Terre. Ainsi, le but de la géothermie est de capter l'énergie stockée dans les sous-sols terrestres afin de chauffer certains bâtiments ou alors produire de l’électricité.

Pour ce faire, plusieurs installations existent et permettent de pomper la chaleur selon l’endroit où se trouve la centrale géothermique. Alors, quelle est réellement la portée de l'énergie géothermique et dans quelle mesure s’inscrit-elle dans la dynamique de transition énergétique ? Retour sur les principales caractéristiques de cette énergie renouvelable.

La géothermie, une énergie particulièrement écologique

La géothermie désigne l’exploitation faite du sol terrestre afin d’en extraire sa chaleur naturelle pour produire de l’électricité ou alors chauffer un logement. Autrement dit, il s’agit-là d’un des procédés les plus naturels, puisqu’il suffit simplement d’exploiter la chaleur produite constamment dans les sous-sols de la Terre.

D’ordre général, il est possible de définir l'énergie géothermique comme une énergie renouvelable. En revanche, cela dépend bien évidemment du mode d’exploitation de la chaleur terrestre, comme cela varie en fonction de l’endroit où se situe l’appareillage. Afin de comprendre les spécificités de cette énergie écologique, zoom sur son fonctionnement et ses champs d’application.

Quelles sont les informations à connaître sur l'énergie géothermique ?

L'énergie géothermique fait partie des énergies dites renouvelables.

Qu’est-ce que concrètement l'énergie géothermique ?

L'énergie géothermique désigne la forme d'énergie récupérée après pompage de la chaleur terrestre souterraine. Il s’agit alors de parler de géothermie au sens large. Le fonctionnement de ce mode de production d'énergie écologique est relativement simple. Des tuyaux s’avèrent effectivement placés dans les sous-sols terrestres afin de pouvoir récupérer la chaleur produite en continu dans les souterrains.

De cette manière, la chaleur récupérée permet de produire de l’électricité ou alors elle peut s’utiliser pour chauffer directement une maison, voire un bâtiment tout entier. Actuellement, il s’agit certainement du mode de production d'énergie le plus écologique : aucune émission de gaz à effet de serre prévue.

La chaleur récupérée dans le sous-sol terrestre provient d'ailleurs de la radioactivité naturelle de certaines roches et de la croûte terrestre. Afin de pouvoir extraire de la chaleur par géothermie, il est de ce fait nécessaire que les formations géologiques du souterrain disposent de nappes d’eau. En effet, c’est cette eau, en combinaison avec certains gaz et sels minéraux, qui s’avère captée par forage et ensuite transformée en vapeur pour être exploitée comme une énergie.

Ainsi, pour résumer, la géothermie ce sont les caractéristiques suivantes :

une énergie en provenance des souterrains terrestre ;

un mode de production non-agressif pour la planète et l’environnement ;

aucune émission de gaz à effet de serre lors de la production ;

une énergie renouvelable car en permanence disponible dans les sous-sols de la Terre ;

la possibilité de développer des solutions à l’échelle locale, avec de grandes performances énergétiques.

En définitive, l'énergie géothermique est une solution idéale pour la production d'énergie écologique, en adéquation avec la dynamique de transition énergétique. En effet, la géothermie permet d’obtenir une énergie très propre, sans carbone, contrairement aux autres modes de production d’énergies renouvelables qui ne sont pas à 0% d’émissions de CO2.

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Les différents types de géothermie et leur fonctionnement

La géothermie se décompose en trois types. Les différences s’opèrent dans le mode de fonctionnement permettant l’obtention de l'énergie géothermique. En effet, en fonction de la région où est placée la centrale géothermique, la géothermie s’effectue à très basse, basse ou haute énergie :

géothermie haute énergie : ici, ne sont concernées que les zones aux caractéristiques géologiques particulières, comme c’est le cas des bassins sédimentaires ou des régions volcaniques. Ainsi, l'énergie monte ici à plus de 150° et permet d’alimenter des usages industriels ;

la géothermie basse énergie : ce procédé s’avère utilisé pour chauffer ou climatiser les serres agricoles ou bien pour dessaler l’eau de mer lorsque cela est nécessaire. Certaines régions très enneigées l’utilise également pour éviter l’accumulation de neige et de verglas. En termes de température, la géothermie basse énergie se situe entre 30 et 90° ;

géothermie très basse énergie : des pompes à chaleur sont installées afin de puiser la chaleur dans les couches souterraines. De cette manière, ce système permet de chauffer ou refroidir des logements ou des petits bâtiments, de même qu’il permet de produire de l’eau chaude pour une habitation individuelle. Ce mode de fonctionnement permet d’obtenir une énergie avoisinant les 30°.

En définitive, les deux paramètres permettant de distinguer les différentes types de géothermie sont :

la profondeur du gisement ;

la température du gisement.

Les centrales géothermiques : comment ça marche ?

Les centrales géothermiques sont censées récupérer l'énergie produite par la chaleur au centre de la Terre pour produire de l’électricité. Aujourd’hui, seulement 20 pays produisent de l'énergie géothermique par le biais de centrales spécifiques. La France fait d’ailleurs partie de cette liste d’acteurs, avec cependant une très faible production en comparaison avec les autres modes de production d’électricité et de chauffage.

Aperçu des centrales géothermiques françaises

Il existe plusieurs centrales géothermiques sur le territoire français.

Ainsi, trois centrales géothermiques existent sur le territoire français :

la centrale géothermique de Bouillante en Guadeloupe : première centrale apparue en France et mise en service en 1986 ;

centrale géothermique de Soultz-Sous-Forêts en Alsace, à vocation uniquement industrielle inaugurée en 2016 ;

la centrale géothermique de Hatten-Rittershoffen en Alsace inaugurée en 2016 également : la toute première centrale de géothermie profonde.

En revanche, il convient de préciser que les centrales géothermiques francaises ont pour vocation de servir aux industriels uniquement.

En termes de fonctionnement, les centrales géothermiques fonctionnent sous le spectre de quatre grands principes :

infiltration de l’eau → l’eau de pluie ou de mer s’infiltre dans les brèches de la croûte terrestre afin de constituer un réservoir géant dans les souterrains ;

pompage de l’eau → le forage dans le sous-sol permet de pomper de l’eau chaude jusqu’à la surface de la Terre. L’eau se transforme alors en vapeur pendant le processus de pompage ;

production de l’électricité → la pression de la vapeur obtenue par le biais du pompage permet de faire tourner une turbine qui actionne à son tour un alternateur. De cette manière, de l’électricité s’avère produite ;

adaptation de la tension → un transformateur permet d’élever la tension du courant électrique pour qu’il puisse être utilisé au travers des lignes à haute tension.

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Les avantages et les inconvénients de l'énergie géothermique

L'énergie géothermique est une ressource précieuse dans le cadre de la transition énergétique. Effectivement, l'énergie obtenue par le biais de ce mode de production est relativement propre, étant donné que pratiquement aucune émission de CO2 n’est à craindre.

Par ailleurs, la géothermie se base sur la chaleur présente au centre de la Terre, une ressource qui n’est pas prête de disparaître. En revanche, certains inconvénients peuvent tout de même être décelés, c’est le cas notamment de la démarche d’entretien des centrales géothermiques, parfois compliquée.

Ainsi, voici les avantages apportés par l’énergie géothermique :

une énergie écologique ne générant pas de déchets à stocker ;

presque aucune émission de CO2 ;

les ressources pour la géothermie se renouvellent naturellement grâce au ruissellement des eaux de surface ou par injection d’eau de manière artificielle ;

l'énergie géothermique se trouve dans tous les sous-sols de la planète ;

une ressource bien reconnue et exploitable à tout moment, sans contraintes météorologiques ;

la production d'énergie géothermique est relativement économique par rapport à d’autres modes de production d'énergies renouvelables.

Quels sont les avantages de l'énergie géothermique ?

Les différentes avantages de l'énergie géothermique en résumé.

Dans un autre ordre d’idées, la géothermie engendre également certains inconvénients :

au-delà d’une cinquantaine d’années, les réservoirs géothermiques s’épuisent ;

les forages profonds doivent être surveillés régulièrement pour prévenir les dégâts en termes de danger sismique ;

certains gisements d'énergie géothermique sont plus difficiles d’accès ;

lors du transport de l'énergie sur de longues distances, des pertes thermiques importantes sont à déplorer.

Pour conclure, il apparaît comme évident que l'énergie géothermique se présente comme une ressource précieuse. Dans un monde où il s’avère nécessaire de disposer d’un mix énergétique plus propre, la géothermie est une solution plus qu'idéale. En revanche, il faut garder à l’esprit que le déploiement de centrales géothermiques à grande échelle peut se présenter comme très coûteux économiquement parlant.

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La géothermie, une solution durable pour la transition énergétique

Le fait que la géothermie ne produise pratiquement pas de gaz à effet de serre l’inscrit véritablement dans les enjeux de la transition énergétique. En effet, ce mode de production permet d’allier à la fois les performances écologiques et économiques.

Les enjeux écologiques de l'énergie géothermique
Géothermie de surface Géothermie profonde

Une empreinte carbone très faible : la géothermie effectuée en surface produit très peu de CO2. Les pompes à chaleur géothermiques possèdent effectivement de coefficients de performance à 4.

Globalement, cela signifie que 1 kWh d’électricité consommée pour actionner la pompe à chaleur permet de produire 4 kWh de chaleur. De ce fait, la géothermie peut se considérer comme très performante en termes de production d'énergie renouvelable et pauvre en émissions de CO2

Une empreinte CO2 faible : les équipements permettant de prélever plus profondément l'énergie géothermique s'immiscent directement dans les sous-sols sans pompe à chaleur.

Les coefficients de performances s’avèrent donc très élevés. Globalement, cela peut par exemple s’élever à 1 kWh consommé par l’installation pour 20 kWh de chaleur produite et utilisée. Ces installations produisent donc très peu de gaz à effet de serre, étant donné que très peu de combustible fossile est utilisé

De l'énergie renouvelable : la géothermie de surface provient de l'énergie renouvelable située dans les sous-sols terrestres. De ce fait, la température située au sol est indépendante des conditions météorologiques. La chaleur s’avère donc toujours disponible et les installations sont prévues pour laisser au gisement le temps de se régénérer entre chaque pompage Une énergie renouvelable : la chaleur présente au centre de la Terre est véritablement inépuisable. À l’échelle de l’utilisation d’une centrale géothermique, un équilibre s’avère garantit entre le prélèvement de l'énergie et la durabilité de la ressource. Pour rappel, les centrales géothermiques disposent d’une durée de vie d’environ 30 ans
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