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A la différence des énergies fossiles les plus utilisées
aujourd'hui, ces réserves ne sont pas situées dans quelques
sites particuliers, éventuellement désertiques ou au fond
des mers. La chaleur du sous-sol est présente sur tous
les continents, offerte à tous les hommes.
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Evidemment,
selon la structure des formations géologiques ou
la composition des roches, cette énergie sera plus
ou moins facile à extraire, mais les technologies
existent aujourd'hui pour permettre un développement
planétaire de la géothermie.
L’énergie géothermique ou chaleur du sous-sol est
l’énergie calorifique stockée sous la surface terrestre.
Les profondeurs de la terre recèlent d’énormes quantités
de chaleur naturelle, dont l’origine réside essentiellement
dans la désintégration d’éléments radioactifs. |
Selon les connaissances actuelles, les températures culminent
à 6'000°C dans le noyau et atteignent encore 1'300°C environ
dans le manteau supérieur du globe terrestre. Le flux
géothermique qui parvient à la surface du globe dépasse
40 milliards de kW.
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La
géothermie consiste donc à capter la chaleur de
la croûte terrestre pour produire du chauffage ou
de l’électricité.
La température des roches augmente en moyenne
de 1°C tous les 30 mètres de profondeur : c'est
le gradient géothermique terrestre moyen.
En certains points du globe, et notamment dans
les régions volcaniques, qui correspondent à des
intrusions de magma dans la croûte terrestre, le
gradient géothermique est plus élevé et l'eau des
précipitations qui traverse les roches s'échauffe
de plus en plus en profondeur. |
Applications
Selon le niveau de température, on
distingue différents types de géothermie, auxquels correspondent
différents usages :
| Type de géothermie |
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Caractéristiques du réservoir |
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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 |
Entre 30°C et 150°C |
Chauffage urbain, utilisations industrielles,
thermalisme, balnéothérapie |
| Moyenne et Haute énergie |
Entre 180°C et 350°C |
Production délectricité |
| Géothermie profonde |
Roches chaudes sèches à plus de 3 000 m de profondeur |
Au stade de la recherche, pour lélectricité
ou le chauffage |
Une seule forme d’énergie géothermique
permet de générer de l’électricité
: la géothermie moyenne et haute température,
à partir de 150°C, qui permet la production d’électricité,
soit directement à partir de gisements de vapeur
ou d’eau chaude ou après injection d’eau
en profondeur et récupération de chaleur Les
autres formes de géothermie, qui exploitent des températures
plus basses, sont utilisées exclusivement pour le
chauffage seul ou en association avec la climatisation.
(pompe à
chaleur)
La production d'électricité, le thermalisme
et le chauffage urbain restent les applications les plus
répandues de la géothermie. Toute une gamme
d'usages sont possibles, qui ne dépendent que de
l'imagination des hommes et des caractéristiques
des fluides géothermaux.
Les principales formes de ressources
géothermiques
Réservoirs de vapeur :
Si l’eau de gisement est partiellement vaporisée,
elle pourra être récupérée
sous la forme de vapeur sèche directement utilisable
pour
faire tourner les turbines des centrales électriques.
Cependant, ces gisements de vapeur sont relativement rares.
Les gisements les plus
connus sont Lardarello (Italie), Geysers (Californie)
et Matsukawa (Japon).
Réservoirs d’eau chaude :
Le plus souvent, l’eau des gisements géothermiques
reste liquide et, suivant sa température, elle
peut-être utilisée soit pour le chauffage,
soit pour la production d’électricité.
Dans ce dernier cas, la baisse de pression que subit l’eau
chaude pendant sa remontée vers la surface
produit sa vaporisation de sorte qu’en tête
de puits on dispose d’un mélange diphasique
eau-vapeur dont on peut utiliser la phase gazeuse
pour alimenter des turbines.
La géothermie des roches fracturées
:
Elle consiste à récupérer la chaleur
de roches chaudes en profondeur par une circulation d’eau
vers la surface. Elle constitue une énorme
réserve d’énergie puisque l’exploitation
de la chaleur contenue dans une sphère de 1 km
de rayon permettrait d’alimenter pendant un
siècle une centrale électrique de 100 MW.
La principale difficulté consiste à créer
un échangeur souterrain par stimulation hydraulique
des fractures existantes dans la roche en profondeur.
Avantages de la géothermie
Contrairement aux réserves fossiles, la géothermie
ne se vide pas de son réservoir au fur et à
mesure que l'on s'en sert. Le vecteur, de l'eau piégée
outransitant dans le sous-sol, se renouvelle soit naturellement
par le ruissellement des eaux de surface, soit par l’option
technologique de l’injection artificielle. Quant
à la chaleur, elle est contenue dans la roche qui
représente 90% ou plus du gisement.
L’intérêt économique des centrales
électriques géothermiques dépend
beaucoup du gisement. Dans les zones les plus favorables,
la
production directe à partir de vapeur comme en
Californie, au Mexique et aux Philippines, est rentable
et les coûts de production
sont de l’ordre de 0,03 €/kWh. Pour les gisements
de faible potentiel et de moyenne température,
la petite taille des installations et les mauvais rendements
induisent des coûts d’investissement et de
production élevés (0,08 €/kWh) qui
nuisent beaucoup à son développement.
La production d’électricité par voie
géothermique permet d’éviter des rejets
de CO2 et son impact environnemental est très restreint
dans le
cas de l’exploitation des roches fracturées
tout comme dans le cas de la géothermie classique
avec réinjection des rejets en profondeur.
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alternative au pétrole, gaz, charbon et autres dérivés
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contre le réchauffement climatique. Sachez que l’utilisation
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réduire très fortement vos rejets de gaz à effet de serre
dans l’atmosphère (environ 30 à 40% de votre production
annuelle).
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