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Fonctionnement de la géothermie : comment ça marche ?

Dossier - Qu'est-ce que la géothermie ?

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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Découvrez le principe de la géothermie et son fonctionnement.

Système de géothermie en Islande. © Cybercrisi, Shutterstock

Système de géothermie en Islande. © Cybercrisi, Shutterstock

Les principales étapes pour pouvoir utiliser l'énergie de la Terre, sous forme de chaleur ou d'électricité sont les suivantes :

Reconnaissance des ressources géothermales

En premier lieu, il faut vérifier l'existence et la localisation de l'énergie disponible dans le sous-sol, qu'elle soit contenue dans les terrains ou dans l'eau des aquifères, puis déterminer ses caractéristiques afin d'en estimer le potentiel énergétique.

Les techniques de reconnaissance des ressources géothermales sont différentes selon qu'elles se trouvent dans des bassins sédimentaires, dans des régions volcaniques ou dans des zones structurales actives. Il est fait appel aux disciplines des géosciences comme la géologie, l'hydrogéologie, la géochimie et la géophysique. On peut également réaliser des forages de reconnaissance spécifiques.

Des inventaires régionaux peuvent être réalisés, notamment en réinterprétant les données obtenues lors de campagnes d'exploration et de forages déjà réalisés pour des recherches géologiques, pétrolières ou d'eau.

Quelle ressource pour quel besoin énergétique ?

Ensuite et dans tous les cas, il faut vérifier la bonne adéquation de cette ressource avec les besoins énergétiques nécessaires soit pour la production d'électricité, soit pour le chauffage d'une maison individuelle, de logements collectifs, d'un hôpital, etc.

Machine de forage. © BRGM

Machine de forage. © BRGM

Prélèvement de l'énergie et distribution

Enfin, il faut sélectionner les méthodes adaptées pour prélever et transférer l'énergie du sous-sol vers la surface et sa mise en œuvre. La transformation de l'énergie brute s'effectue au moyen de systèmes industriels ou bien par simple échange de calories (production de chaleur directe) quand cela est possible. La distribution de l'énergie vers les utilisateurs finaux passe soit par le réseau électrique dans le cas de production d'électricité, soit par les réseaux de chaleur dans le cas de production de chaleur centralisée pour des groupes d'immeubles. Pour des installations plus modestes (petits logements collectifs, bâtiments commerciaux, hôpitaux, maisons individuelles...) la distribution est limitée à sa plus simple expression.

Aujourd'hui, les contraintes techniques liées à la recherche et à l'exploitation de la chaleur de la terre sont bien maîtrisées.