Entreprises et monde agricole

La géothermie

Mis à jour le 24/08/2017

La géothermie permet, selon le type de ressource dont vous disposez, de produire de l’électricité et/ou de la chaleur avec des puissances électriques et/ou thermiques qui vont de quelques kilowatts à plusieurs dizaines de mégawatts.

Définition de la géothermie

La géothermie est l’exploitation de la chaleur du sous-sol. Elle peut s’effectuer par l’exploitation de la chaleur des nappes d’eau à diverses profondeurs (de la surface aux très grandes profondeurs : plusieurs centaines de mètres), ou par l’exploitation de la chaleur du sol proche de la surface (énergie solaire stockée) ou plus en profondeur (énergie du noyau).
Le gradient géothermal caractérise l’évolution de la température en fonction de la profondeur : il est en moyenne de 3,3 ℃ tous les 100 m en France. Ce gradient varie selon la région : il est de 10 ℃ tous les 100 m dans le nord de l’Alsace, et de seulement 2 ℃ tous les 100 m au pied des Pyrénées.
Le chauffage de locaux tertiaires ou industriels peut être obtenu de différentes façons.

Une géothermie de très basse énergie

La géothermie de très basse énergie se réalise via l'exploitation de ressources à température inférieure à 30 ℃ (sous-sol, nappes phréatiques). Des pompes à chaleur prélèvent alors l’énergie à basse température pour la porter à une température suffisante pour le chauffage de locaux, soit des températures allant de 30 ℃ à 75 ℃ (en fonction de la technologie de conversion (pompe à chaleur) et de l’émetteur pour le chauffage dans les locaux). Pour ce faire, il existe principalement deux solutions :

  • soit un réseau de sondes géothermiques verticales qui peuvent capter la chaleur du sous-sol à partir de 80 cm de profondeur jusqu’à une centaine de mètres en général ;
  • soit un forage permet de capter la chaleur de nappes phréatiques proches de la surface (0-100 m).

Une géothermie de basse énergie

La géothermie de basse énergie se réalise avec l’exploitation de ressources à température variant de 30 à 90 ℃. La chaleur est alors captée dans les aquifères profonds, par un doublet de puits (puits producteur-puits injecteur) et transmise au milieu à chauffer grâce à un échangeur.
Elle peut être utilisée directement pour le chauffage, si la température de l’eau est suffisante, ou l’on doit utiliser une pompe à chaleur pour atteindre le niveau de température requis par l’application de chauffage ou de production d’eau chaude sanitaire (ECS). Cette solution est réservée aux bâtiments de grande taille ou pour distribution d’énergie via un réseau de chaleur urbain.

Avantages Contraintes
Ressource énergétique présente partout dans le sol. La chaleur captée par géothermie ne peut être utilisée que sur site ou à une certaine distance distribuée par réseaux de chaleur.
Les températures obtenues sont généralement suffisamment élevées pour garantir le chauffage et l’obtention d’eau chaude. Installation plus complexe qu’un chauffage traditionnel.
Les rejets en CO2 sont 10 fois moins élevés que ceux d’une centrale au gaz naturel. Application (chauffage, ECS) conditionnée par la nature de la ressource (sous-sol, nappes), son accessibilité en profondeur et sur site et le type de bâtiment (existant, nouveau, résidentiel, tertiaire, collectif, etc.).
Installation présentant des coûts d’exploitation généralement moindres qu’un chauffage traditionnel.  

 

Recommandations et chiffres

Les installations géothermiques sont soumises à différentes réglementations : déclaration ou autorisation en fonction du type de forage, respect des lois sur l’eau, code de l’environnement et code minier.
Une installation géothermique coûte en moyenne entre 350 et 600 euros/kW en fonction de la nature de l'échangeur géothermique (sonde ou nappe d'eau) et des caractéristiques du sous-sol. Pour les sondes géothermiques, les coûts d’investissement varient entre 40 et 80 euros/ml de sonde. Pour les captages sur nappe aquifère, les coûts de forage sont plus importants rapportés au mètre, mais il ne faut que deux puits (un pompage et un réinjection).

Pour en savoir plus, vous pouvez consulter le site « Géothermie Perspectives ».

Mots-clés : GEOTHERMIE