La géothermie profonde en Alsace

La géothermie profonde en Alsace, une alternative aux énergies fossiles ?[pic 1]

Et si tu regardais un peu plus ce qui se passe sous Terre ? Ton Magazine Sciences Jeunesse t’entraine dans les profondeurs, là où la chaleur sommeil. Prêt(e) à ouvrir l’œil ?

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u grec gêo (terre) et themos (chaud), la géothermie exploite la chaleur contenue dans la Terre pour chauffer des logements ou pour produire de l’électricité. Cette source de chaleur provenant de la Terre provient à 90% de l'activité radioactive des roches profondes. Ces dernières se désintègrent naturellement, provoquant le réchauffement des roches.

On distingue différents types de géothermie :

• La géothermie très basse énergie (température inférieure à 30°C) de surface qui peut être utilisée pour le chauffage et la climatisation si l'on adjoint une pompe à chaleur[pic 3]
• La géothermie basse énergie (température entre 30 et 90°C dans des gisements situés entre 1 500 et 2 500 mètres de profondeur). Le niveau de chaleur est insuffisant pour produire de l'électricité mais parfait pour le chauffage des habitations et certaines applications industrielles.
• La géothermie moyenne énergie (température entre 90 et 150 °C). Elle se

retrouve dans les zones propices à la géothermie haute énergie, mais à une profondeur inférieure à 1 000 m.
Elle se situe également dans les bassins sédimentaires, à des profondeurs allant de 2 000 à 4 000 mètres.
Pour produire de l'électricité, une technologie nécessitant l'utilisation d'un fluide intermédiaire est nécessaire.

• La géothermie haute énergie (température supérieure à 150°C). Les réservoirs, généralement localisés entre 1 500 et 3 000 mètres de profondeur, se situent dans des zones de gradient géothermal anormalement élevé.
  Lorsqu'il existe un réservoir, le fluide peut être capté pour la production d'électricité.
• La géothermie profonde des roches chaudes fracturées. A trois, quatre ou cinq kilomètres de profondeur, elle permet la production d’électricité. Plusieurs expérimentations de cette technique sont en cours dans le monde, notamment sur le site de Soultz-Sous-Forêts en Alsace qui fait l’objet de notre dossier.

Mais avant de nous lancer dans des explications, rappelons la composition de la Terre avec le schéma central.

Le site géothermique de Soultz-Sous-Forêts en Alsace, un site d’étude et de recherche Européen pour la géothermie profonde

Mais pourquoi ce site en Alsace ?

Il y a 35 millions d’années environ, un fossé d’effondrement, encore appelé rift, orienté du Nord au Sud de la région apparaît en raison des contraintes divergentes dans la croûte continentale. Ce fossé va pendant des millions d’années s’effondrer de plusieurs milliers de mètres et c’est ainsi que la croûte continentale s’amincit. Par conséquent, la discontinuité de Mohorovicic est plus proche de la surface qu’ailleurs tout comme la chaleur. Le flux géothermique est donc important dans le fossé lié au rapprochant du manteau à environ 25 km de profondeur. Cela permet de réaliser des essais d’exploitation de cette ressource énergétique renouvelable, la géothermie profonde, à Soultz-Sous-Forêts. Regarde plutôt ci-dessous sur la carte des températures à 5 000 m de profondeur.[pic 4]

Soultz a donc premièrement été choisi car son gradient géothermale est élevé. De plus, le site a été choisi car le sous-sol possède naturellement des fractures dans le granite et est bien connu à cause d’anciennes exploitations pétrolières et de travaux d’explorations.

Quel est le principe de la géothermie profonde ?

La géothermie profonde est un concept très récent. Elle utilise la chaleur emmagasinée dans des formations rocheuses peu perméables. Cependant, cette chaleur est difficile à capter en absence d’eau. C’est pourquoi le projet de recherche à été lancé à Soultz sur un nouveau type de géothermie, l’'EGS (Enhanced Geothermal System – système géothermal amélioré), qui repose sur la création artificielle de réservoirs géothermiques en profondeur et permet une meilleure exploitation de la chaleur et de meilleurs rendements. La technique est de fragmenter en profondeur des roches chaudes par injection d'eau sous pression pour obtenir un espace nécessaire pour que de l’eau circule et ainsi créer un échangeur thermique profond. Une boucle est alors établie et l'eau, réchauffée au contact des roches chaudes, cède son énergie à un gaz intermédiaire (l’isobutane) qui à son tour fait tourner une turbine pour produire de l’électricité.

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