L’énergie est à la base de nombreuses activités modernes, et son utilisation croissante a soulevé des questions concernant la durabilité de certaines sources.
La transition vers des énergies renouvelables a également posé un défi intéressant pour les scientifiques afin de pouvoir exploiter et vulgariser tous les types.
Parmi ces énergies vertes, la chaleur des sous-sols permet notamment de produire de l’énergie pouvant être convertie pour différentes applications.
Géothermie : extraire l’énergie présente dans le sol
La géothermie est le terme venant du Grec « gê » (terre) ainsi que thermos (chaud) et désigne l’énergie issue de la chaleur du sous-sol. Son principe consiste à récolter cette énergie circulant dans le sous-sol ou les aquifères afin de l’utiliser sous forme de chauffage ou d’électricité.
L’énergie est renouvelée via l’activité magmatique de la terre avec la radioactivité naturelle, et les techniques de récupération de cette chaleur diffèrent en fonction de la position du site sur le gradient thermique (+3 °Celsius tous les 100 mètres).
En effet, plus la récupération est réalisée en profondeur, plus la température sera élevée. Suite à ses origines magmatiques, l’accroissement de la température peut donc atteindre les +10 °C / 100 m pour les extractions situées dans les zones volcaniques.
Les 2 types de géothermie
- Géothermie à basse énergie
La géothermie à basse température est la méthode d’extraction facilement accessible pour les particuliers, car elle se réalise au moyen d’une pompe à chaleur. Celle-ci délivre une chaleur dont la température peut être inférieure à 30 °C, et peut atteindre 90 °C. Les basses températures sont généralement destinées au chauffage et à la climatisation. Les chaleurs situées entre 30 et 90 °C localisées dans les nappes d’eau souterraines (100 – 2 500 m) génèrent de la chaleur par échange thermique, mais elles sont également utilisées pour chauffer les bâtiments.
- Géothermie à haute énergie
Les hautes températures (90 – 150 °C) produisent plus d’énergies, et la chaleur est captée sous forme de liquide ou de vapeur. Ces sources sont alors destinées à la production d’électricité et demandent l’utilisation d’un fluide caloporteur pour véhiculer les calories. Au-delà de 150 °C, la géothermie de très haute température nécessite des forages pour mettre l’eau géothermale en circulation, et celle-ci sera ensuite revalorisée en électricité ou en chaleur.
Un revers onéreux
Il faut noter que la géothermie est le seul type d’énergie renouvelable ne dépendant pas des conditions atmosphériques. En revanche, son exploitation requiert un investissement de départ conséquent, et les travaux sont susceptibles de fondamentalement modifier la topographie.
De plus, l’extraction de la chaleur dans les sous-sols épuise progressivement les réservoirs si la fréquence des opérations ne tient pas compte du temps de réchauffement des eaux.