Qu'est-ce que la géothermie ?

Géothermie-Perspectives

Le terme « géothermie » signifie « chaleur de la terre ». L'exploitation de celle-ci est aussi vieille que l'humanité. Aujourd'hui, elle ouvre de vastes perspectives en matière d'énergies renouvelables.

  
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Depuis l'aube de l'humanité, l'Homme a toujours su tirer parti de la géothermie, cette énergie dont geysers, sources chaudes et éruptions volcaniques lui manifestaient l'existence. Cependant, la découverte d'énergies plus facilement mobilisables (charbon, pétrole) n'a guère encouragé son développement. À présent, la géothermie fait son grand retour.

Géothermie en Islande. © Thomas Ormston - CC BY-NC 2.0

Aujourd'hui, la donne change en matière d'énergie. L'épuisement programmé des réserves d'énergies fossiles, la nécessité de préserver l'environnement et le réchauffement climatique dû à l'effet de serre imposent de faire toute leur place aux énergies renouvelables. La géothermie est de celles-ci.

La chaleur de la terre provient de la désintégration d'éléments radioactifs présents dans les roches et du noyau terrestre qui génèrent un flux de chaleur vers la surface. Plus la profondeur est grande, plus la chaleur est élevée, augmentant en moyenne de 3 °C tous les 100 mètres. Mais ce gradient géothermique peut être beaucoup plus élevé dans certaines configurations géologiques particulières.

Schéma de géothermie haute énergie. Elle 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. © DR

Géothermie basse énergie et géothermie haute énergie

Certaines formations géologiques du sous-sol recèlent naturellement des aquifères dont les eaux (et/ou la vapeur selon les conditions de température et de pression) sont le vecteur de l'énergie thermique. La géothermie très basse énergie exploite des réservoirs situés à moins de 100 mètres et dont les eaux ont une température inférieure à 30 °C. On l'utilise pour le chauffage et/ou la climatisation, via une pompe à chaleur. La géothermie basse énergie s'appuie, elle, sur des aquifères à des températures comprises entre 30 et 100 °C. On l'exploite dans des réseaux de chaleur pour le chauffage urbain ou dans le cadre de procédés industriels, par exemple. La géothermie moyenne énergie et haute énergie (jusqu'à 250 °C) est utilisée pour produire de l'électricité, au moyen de turbines.

Un projet de révision de la directive européenne ENR de 2009 prévoit d'ailleurs qu'au moins 27 % de la production d'électricité de l'UE provienne d'énergies renouvelables d'ici 2030... À l'horizon plus proche de 2020 et concernant plus spécifiquement la géothermie, les objectifs de la France sont de produire 850 ktep (kilotonne équivalent pétrole) en géothermie très basse énergie, 500 ktep en géothermie basse et moyenne énergie et 80 MW en géothermie haute énergie. Car la géothermie est la seule source d'énergie renouvelable qui s'adresse aux deux grandes filières énergétiques : production d'électricité et production de chaleur.

Elle est régulière, avec une disponibilité moyenne de 80 %, et non-polluante. Et elle a atteint un niveau de maturité technique et commerciale qui lui permet de rivaliser sans complexe avec les autres énergies renouvelables.

Schéma géothermie basse énergie, la température des nappes est comprise entre 30 et 150 °C. Crédits Ademe

Pourtant, les ressources sont considérables et, en certains points du monde (îles volcaniques notamment), facilement mobilisables. Quant aux coûts de production d'énergie (dans le cas de l'électricité plus élevés qu'avec les énergies fossiles - sauf exception, cf. article Bouillante), un fort développement de la géothermie, gage d'acquis scientifiques et techniques, permettrait de les réduire, tout en limitant les risques encourus par les investisseurs.

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