Energie géothermique
I. Définition
La géothermie, du grec géo (la Terre) et thermos (la chaleur), désigne à la fois la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre, et la technologie qui vise à l'exploiter. Par extension, la géothermie désigne aussi parfois l'énergie géothermique issue de l'énergie de la Terre qui est convertie en chaleur.
Pour capter l'énergie géothermique, on fait circuler un fluide dans les profondeurs de la Terre. Ce fluide peut être celui d'une nappe d'eau chaude captive naturelle, ou de l'eau injectée sous pression pour fracturer une roche chaude et imperméable. Dans les deux cas, le fluide se réchauffe et remonte chargé de calories (énergie thermique). Ces calories sont utilisées directement ou converties partiellement en électricité.
La terre est subdivisée, du point de vue des ressources géothermiques, en deux types de régions :
1. Les zones géodynamiques actives, généralement des « frontières de plaques », dans lesquelles une quantité très importante d’énergie est dissipée depuis les profondeurs vers la surface, produisant le mouvement des plaques et des phénomènes sismiques et volcaniques. L’énergie y est principalement dissipée par convection ;
2. Les zones continentales stables, dans lesquelles l’énergie est dissipée par conduction à travers les formations géologiques, en produisant un gradient géothermique (augmentation de la température avec la profondeur) de 3°C tous les 100 mètres en moyenne.
II. Types de l’énergie géothermique
1) La géothermie à basse enthalpie (température) : exploite la chaleur de gisements d’eau situés à des profondeurs de quelques centaines de mètres jusqu’à environ 2000 m, pour des températures généralement comprises entre 30°C et 90°C.
2) La géothermie à haute enthalpie (température) : concerne les fluides dont les températures sont supérieures à 150 °C. Ceux-ci sont mis en production par forages généralement à plus de 1500 mètres de profondeur.
Avec le développement des approches, on distingue les sous types, à haute enthalpie, suivants :
- géothermie des roches chaudes sèches (Hot Dry Rock ou HDR), basée sur la fracturation hydraulique et la création d'un « échangeur thermique profond » qu'il faut périodiquement décolmater ;
- géothermie des roches naturellement fracturées : (Hot Fractured Rock ou HFR) ;
- géothermie stimulée EGS (Enhanced Geothermal System ou EGS) ;
- la géothermie très profonde à très haute température.
N.B : ce dernier type est utilisé dans la production de l’électricité
III. Avantages de l’énergie géothermique
- Énergie renouvelable Énergie ;
- constante (24h/24) ;
- Indépendante de la météo ;
- Pas d’émission de CO2 ;
- Installation de longue durée (40-60 ans) ;
- Peu d’impact sur la nature ;
IV. Inconvénients de l’énergie géothermique
- Pas possible partout
-
Si peu
profonde
Utilisation locale, Peu de production électrique)
- Si profonde : (Risque lié aux forages, Rendement électrique faible (5-15%))