L'énergie géothermique

Introduction

Depuis des millions d’années, les geysers sont un phénomène naturel provoqué par la géothermie. L’humanité s’est également servie des phénomènes reliés à la géothermie. C’est le cas notamment de la Chine, de la Rome antique et des pays dans le bassin méditerranéen, où la géothermie a été utilisée pour chauffer les bains publics. Les Romains l’utilisaient même pour chauffer les parois et les planches de leur maison!

Cependant, la géothermie n’était pas comprise, jusqu’au jour où Henri Becquerel a découvert la radioactivité en 1896, ce qui a permis aux scientifiques qui l’ont succédé de mieux comprendre le phénomène entourant la libération de divers rayonnements dans le sol. En effet, 87% de la puissance géothermique obtenue en surface est produite par la radioactivité des roches qui constituent la croûte terrestre. La désintégration naturelle de l’uranium, du thorium et du potassium est à l’origine de cette radioactivité.

De nos jours, l’énergie géothermique est exploitée à une plus grande envergure notamment parce que la protection contre la corrosion et les techniques de forage se sont fortement améliorées. De plus, on est capable d'extraire cette énergie de manière très sophistiquée afin de l'utiliser sous forme de chauffage, de climatisation ou d'électricité. C’est donc dire que la géothermie est à l’origine de nombreuses applications scientifiques.

Pour cet essai, j’utiliserai les centrales géothermiques comme application de la science, car les centrales géothermiques servent à combler l’un de nos besoins essentiels : le besoin d’électricité.

Les centrales géothermiques

Fonctionnement

Dans un premier temps, les failles dans le sol permettent à l’eau de pluie et à l’eau de mer de s’infiltrer dans le sol et de former une nappe d’eau souterraine. Dans les zones volcaniques de la planète, telles que l’Islande, la Nouvelle-Zélande, la Guadeloupe et certaines régions de l’Amérique du Nord, des pierres chaudes se trouvent tout près de la surface terrestre. Celles-ci chauffent l’eau souterraine emmagasinée dans les profondeurs de la Terre, dont la température varie de 180°C à 350°C. Cette eau, prisonnière de la nappe, est comprimée. Grâce à un forage, l’eau est pompée jusqu’à la surface. Pendant sa remontée, elle perd de sa pression, et se transforme peu à peu en vapeur. Récupérée au moyen de puits forés en profondeur, le fluide géothermal (eau et vapeur) est dissocié au moyen d’un séparateur. Puis, la vapeur est acheminée aux turbomoteurs qui, sous la pression de cette vapeur, font tourner une turbine laquelle, à son tour, fait fonctionner un alternateur. Grâce à l’énergie fournie par la turbine, l’alternateur produit un courant électrique alternatif. Ensuite, un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l’alternateur pour qu’il puisse être transporté dans les lignes à haute tension. À l’issue de l’opération, un canal renvoie généralement l’eau à la mer à une température maximum de 45°C.

Avantages

Les centrales géothermiques utilisent la géothermie, une source d’énergie renouvelable, inépuisable, omniprésente, stable et propre. Celle-ci ne rejette que très peu de gaz à effet de serre ou autres produits nocifs. De plus, l’avantage le plus intéressant des centrales géothermiques par rapport aux autres énergies renouvelables est le fait que la chaleur dans le sol est présente toute la journée, et toute l’année, contrairement au vent, par exemple, qui n’est pas régulier. En effet, l’énergie géothermique est peu sensible aux variations météorologiques. Enfin, cette source d’énergie est également répartie sur la surface de la Terre, ce qui évite les conflits pour ces ressources.

Désavantages

Malgré les avantages intéressants des centrales géothermiques, il existe également des désavantages. En effet, l’un des plus importants désavantages est le coût. Les forages pour accéder à cette ressource sont souvent très coûteux, car la production d’électricité nécessite de très hautes températures, donc de très grandes profondeurs. Il est par ailleurs normal de s'interroger sur le coût énergétique de tels forages. De plus, la réussite n’est jamais assurée, car les forages peuvent se révéler infructueux, voire même, dangereux. On parle ici de risques géologiques, tels que les séismes. Enfin, l’implantation d’une centrale est un processus très long, d’abord à cause de la lourdeur de l’étude à effectuer (études géologiques et thermiques), mais aussi

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