La géothermie

Géothermie 1

Géothermie

Structure interne du globe terrestre montrant les

température des différentes couches.

Centrale géothermique de Nesjavellir en Islande

La géothermie, du grec Géo (la terre) et

thermie (la chaleur), est la science qui

étudie les phénomènes thermiques internes

du globe terrestre et la technique qui vise à

l'exploiter. Par extension, la géothermie

désigne aussi l'énergie géothermique issue

de l'énergie de la Terre qui est convertie en

chaleur.

On distingue trois types de géothermie :

• la géothermie peu profonde à basse

température ;

• la géothermie profonde à haute

température ;

• la géothermie très profonde à très haute

température.

Ces trois types de géothermie prélèvent la

chaleur contenue dans le sol.

L'énergie géothermique est exploitée dans

des réseaux de chauffage et d'eau chaude

depuis des milliers d'années en Chine, dans

la Rome antique et dans le bassin

méditerranéen.

L'augmentation des prix de l'énergie et le

besoin d'émettre moins de gaz à effet de

serre la rendent plus attrayante. En 2007,

en France le BRGM a avec l'ADEME, créé un Département Géothermie pour la promouvoir,

après s'être associé à différents programmes de recherche, de travaux de service public.

Deux de ses filiales CFG Services (services et ingénierie spécialisée) et Géothermie

Bouillante (qui exploite la centrale électrique de Bouillante en Guadeloupe) sont impliquées

dans la géothermie.

Origine

La plus grande partie de la chaleur interne de la Terre (87%), est produite par la

radioactivité des roches qui constituent le manteau et la croûte terrestre : Radioactivité

naturelle produite par la désintégration de l'uranium, du thorium et du potassium. Depuis

l'aube de l'humanité, l'homme a toujours su tirer parti de cette énergie. Mais la découverte

d'énergie plus facilement accessible n'a guère encouragé son développement.

Géothermie 2

Principe

La géothermie peu profonde à basse température

Il s'agit principalement d'extraire la chaleur contenue dans le sous-sol afin de l'utiliser pour

les besoins en chauffage. Les transferts thermiques peuvent aussi dans certains cas être

inversés pour les besoins d'une climatisation. Les procédés d'extraction de l'énergie

diffèrent suivant les solutions retenues par les constructeurs. La méthode utilisée pour

assurer les transferts thermiques influe beaucoup sur le rendement de l'ensemble.

L'utilisation de l'eau comme véhicule thermique améliore le rendement. Lorsque la terre est

utilisée seule pour le transfert thermique le rendement est moins bon que lorsque l'on

utilise l'eau. La géothermie peu profonde et basse température utilisera donc de plus en

plus les nappes d'eau libre contenues dans le sous-sol alluvionnaire de nos rivières. La

profondeur des deux forages aspiration et rejet sont peu profonds. La profondeur du forage

est en fonction de la profondeur de la nappe phréatique et de la perméabitelité du sous-sol.

Plusieurs schémas d’installation existent :

• forage unique : un ou plusieurs forages de pompage sans forage de réinjection

• doublet : un ou plusieurs forages de pompage et un ou plusieurs forages de réinjection

• doublet non réversible : chaque forage fonctionne toujours en pompage ou en injection

• doublet réversible : chaque forage fonctionne alternativement en pompage et en

injection

En général le principe du « doublet géothermique » est retenu pour augmenter la durée de

vie de l'exploitation de la nappe phréatique dans laquelle on puise l'eau chaude. Le principe

est de faire deux forages : le premier pour puiser l'eau, le second pour la réinjecter dans la

nappe. Les forages peuvent être éloignés l'un de l'autre (un à chaque extrémité de la nappe

pour induire un mouvement de circulation d'eau dans la nappe, mais ce n'est pas pratique

d'un point de vue de l'entretien) ou rapprochés de quelques mètres mais avec des forages

obliques (toujours dans le but d'éloigner les points de ponction et de réinjection de l'eau).

La géothermie profonde à haute température

Les forages sont dans ce cas plus profonds. La profondeur de forage est en fonction de la

température

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