 Présentation
La terre est active et la géothermie (mot issu du grec «
gê » = terre et « thermos » = chaud) est une
spectaculaire manifestation de son énergie. La première
utilisation d’eaux chaudes naturelles remontent à des
milliers d’années avant J-C.
La région Midi-Pyrénées en a d’ailleurs
gardé la mémoire à travers ses sites de thermalisme.
La géothermie occupe actuellement en
France la 3ème place des énergies renouvelables, en
terme d’énergie produite, derrière la biomasse
et l’hydraulique.
En quelques années, l’image de la géothermie a
énormément évolué. Depuis l’utilisation
des pompes à chaleur, de la cogénération et de
la filière sèche, les handicaps dont souffrait cette
filière énergétique (corrosion, faible rentabilité…)
ont désormais disparu.
 D’où
vient cette énergie ?
 Des
profondeurs :
A chaque fois que l’on descend de 100 m sous terre, on gagne
2 à 3°C en moyenne, la radioactivité naturelle des
roches produisant des quantités énormes d’énergie.
Cette chaleur se dirige vers la surface et réchauffe les nappes
phréatiques souterraines. Si elle trouve une faille, cette
eau chaude remonte par des puits artésiens et produit des sources
chaudes. Dans le cas contraire, il faut aller la pomper.
Les ressources géothermiques et leur cadre géologique
(source ADEME/BRGM)
Du
soleil :
Chaque jour, la terre emmagasine l’énergie solaire et
la stocke sous forme de calories dans le sol. Cette chaleur de surface
peut être captée, moyennant un réseau de tuyaux
enterrés. Il s’agit davantage de chauffage « géosolaire
» que de géothermie, la recharge thermique n’étant
assurée que par le soleil et l’infiltration de la pluie.
Quelles
utilisations peut-on en faire ?
Selon le niveau de température, on distingue
différents types de géothermie, auxquels correspondent
différents usages :
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Type de géothermie |
Caractéristiques du ‘réservoir’ |
Utilisations |
Très basse
énergie |
Nappe à moins de 100
m
Température < à 30°C |
Chauffage et
rafraîchissement de locaux, avec pompe à chaleur |
| Basse énergie |
30°C < Température
< 150°C |
Chauffage urbain, utilisations
industrielles, thermalisme, balnéothérapie |
| Moyenne et Haute énergie |
180°C < Température
< 350°C |
Production d’électricité |
| Géothermie profonde |
Roches chaudes sèches
à plus de 3 000 m de profondeur |
Au stade de la recherche, pour
l’électricité ou le chauffage |
La géothermie, une solution pour
produire :
. directement de la chaleur
. de l’électricité
L’utilisation
directe de la chaleur (basse et très basse énergie)
:
On estime que près de 17 000
MWth (mégawatt thermiques) sont installés dans le monde,
à peu près à parts égales entre l’Amérique,
l’Asie et l’Europe.
Pour la géothermie
basse énergie, la température des nappes
est comprise entre 30 et 150 °C.
Environ 55 pays les exploitent aujourd’hui pour la production
de chaleur. Cette exploitation est en pleine expansion puisqu’ils
n’étaient qu’une trentaine de pays en 1995.
Les applications étant très diversifiées (logements,
serres, thermes…), le dénombrement des opérations
est difficile.
En France, les régions Ile-de-France et Aquitaine ont développé
l’utilisation de cette source énergétique, des
réseaux de chaleur alimentés par géothermie chauffant
près de 200 000 logements.
En outre, la possibilité d’y adjoindre un module de cogénération
intéresse beaucoup de collectivités, cet investissement
supplémentaire permettant de réduire le coût de
fonctionnement des équipements en permettant la vente de la
surproduction de calories d’été.
La géothermie très
basse énergie est exploitée à l’aide
de pompes à chaleur (PAC) dites géothermiques.
Cette technique se contente de très basses températures
(moins de 35°C) et de forages peu profonds (moins de 100 m) pour
aller capter les calories contenues dans l’eau ou l’air
du sol. Elle est généralement utilisée pour chauffer
et rafraîchir des locaux.
En Europe, la progression de cette technique est importante dans les
pays ne possédant pas de gisements géothermiques importants,
comme l’Allemagne et la Suisse. Elle connaît également
un regain d’intérêt en France, dans le logement
individuel.
La
production d’électricité (moyenne et haute énergie)
:
La géothermie haute
énergie est aujourd’hui exploitée dans
le monde à hauteur de près de 8 000 MWe (mégawatt
électriques installés), dont 42 % en Amérique
et 38 % en Asie.
Plus de 20 pays produisent aujourd’hui une partie de leur courant
électrique à partir de gisements aquifères dont
les températures sont comprises entre 180 et 350 °C. En
Europe, l’Italie est la plus engagée dans cette voie
avec 1,7 % de sa production d’électricité issue
de la géothermie haute enthalpie.
La France ne possède
qu’une seule centrale de production, en Guadeloupe.
Depuis février 2000, EDF ( 
http://www.edf.fr ) a l’obligation de racheter l’électricité
d’origine renouvelable, dont celle issue de la géothermie,
les tarifs de rachat ayant été fixés par l’arrêté
du 13/02/02.
Par ailleurs, des systèmes de production
dite « binaire » se développent aujourd’hui,
permettant de produire de l’électricité à
partir de nappes à plus faibles températures (entre
90 et 150 °C). La technique consiste à utiliser un fluide
intermédiaire qui se vaporise à une température
plus basse que l’eau.
La filière sèche, quant
à elle, n’en est encore qu’au stade de la recherche
: l’objectif fixé est d’extraire la chaleur d’un
sous-sol dépourvu d’aquifère (on y injecte de
l’eau, on la laisse circuler et se réchauffer, puis on
la pompe). Un projet de ce type est en cours en Alsace (à 5
km de profondeur, avec un réseau de 9 puits – 25 MWe
attendus).
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