Tout savoir sur l’énergie géothermique

par | Mis à jour le 01/10/2024 | Publié le 26/06/2023

Dans notre quête d’une transition vers des sources d’énergies plus durables et respectueuses de l’environnement, l’énergie géothermique émerge comme une solution prometteuse. Cette forme d’énergie, puisée de la chaleur naturelle de la Terre, offre de nombreux avantages en termes de durabilité, de fiabilité et de faibles émissions de gaz à effet de serre.

L’énergie géothermique est une source renouvelable de chaleur terrestre qui joue un rôle important dans la transition énergétique. Elle se divise en trois catégories principales : haute température pour l’électricité, moyenne température pour le chauffage et la climatisation, et basse température pour des applications directes. En France, elle complète les énergies renouvelables comme le solaire et l’éolien, et contribue à la décarbonation des industries en réduisant les émissions de CO2.

Qu’est-ce que l’énergie géothermique ?

L’énergie géothermique est une forme d’énergie renouvelable qui provient de la chaleur de la Terre. Elle se génère par la chaleur emmagasinée dans le noyau chaud de la Terre, provenant à la fois de la chaleur résiduelle de sa formation et de la désintégration radioactive des éléments présents dans la croûte terrestre. L’énergie géothermique se classe en trois principaux types en fonction de la température des ressources géothermiques:

  • Haute température : pour les centrales électriques
  • Moyenne température : pour le chauffage et la climatisation
  • Basse température : pour les applications géothermiques directes

Fonctionnement de l’énergie géothermique

Haute température

L’énergie géothermique à haute température s’utilise pour la production d’électricité. Elle exploite les réservoirs géothermiques profonds, où les températures peuvent atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius. Dans ce type de centrale géothermique, de l’eau chaude ou de la vapeur est extraite du sous-sol à travers des puits de forage. La vapeur s’utilise par la suite pour entraîner des turbines qui produisent de l’électricité. Ce type s’exploite généralement dans les régions géologiquement actives, telles que les zones de failles ou les volcans.

Moyenne température (de surface)

L’énergie géothermique à moyenne température s’utilise principalement pour le chauffage et la climatisation des bâtiments, ainsi que pour certaines applications industrielles. Les ressources géothermiques à moyenne température sont moins chaudes que celles utilisées dans la production d’électricité, mais elles restent suffisamment chaudes pour alimenter des pompes à chaleur géothermiques. Ces pompes à chaleur utilisent la chaleur du sol pour chauffer l’air ou l’eau des bâtiments en hiver et pour les refroidir en été. Les systèmes géothermiques à moyenne température sont plus courants et répandus et s’utilisent dans de nombreuses régions du monde.

Basse température

L’énergie géothermique à basse température est utilisée pour des applications géothermiques directes, telles que le chauffage des serres, des installations aquacoles, des piscines et le séchage des cultures. Ces applications exploitent des sources de chaleur géothermique à des températures relativement basses, souvent inférieures à 100°C. Ainsi, la chaleur géothermique à basse température s’utilise directement sans nécessiter de conversion en électricité. Ce type est plus accessible et répandu dans de nombreuses régions, offrant des solutions de chauffage durables et économiques.

En résumé, l’énergie géothermique comprend l’énergie à haute température pour la production d’électricité, l’énergie à moyenne température pour le chauffage et la climatisation des bâtiments, et l’énergie à basse température pour des applications géothermiques directes. Chacun de ces types présente des avantages spécifiques et contribue à la transition vers une économie énergétique plus propre et durable.

L’énergie géothermique dans le contexte de la transition énergétique en France

Synergies avec d’autres sources d’énergie renouvelable

Dans le cadre de la transition énergétique en France, l’énergie géothermique jour un rôle important en tant que source d’énergie renouvelable complémentaire aux autres sources telles que l’énergie solaire et éolienne. Alors que l’énergie solaire et éolienne sont des sources variables en fonction des conditions météorologiques, l’énergie géothermique offre une disponibilité constante et fiable. Cela signifie qu’elle peut fournir une base solide de production d’électricité, en combinaison avec des sources intermittentes pour assurer une alimentation énergétique continue.

Ainsi, en combinant les avantages de l’énergie géothermique avec ceux d’autres sources d’énergie renouvelables, la France peut créer un mix énergétique diversifié et équilibré. Cette synergie permettra de réduire davantage les émissions de gaz à effet de serre et de favoriser une transition énergétique plus solide et résiliente.

Son rôle dans la décarbonation des secteurs industriels

La décarbonation des secteurs industriels est essentielle pour atteindre les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre en France. Et donc, l’énergie géothermique joue un rôle clé dans cette transition en fournissant une source d’énergie propre et stable pour les industries.

Les secteurs industriels tels que la production d’acier, de ciment, de papier et de produits chimiques nécessitent une quantité importante d’énergie thermique pour leurs processus de fabrication. L’utilisation de l’énergie géothermique dans ces secteurs peut remplacer les combustibles fossiles, réduisant ainsi les émissions CO2 associées à la combustion de ces derniers.

De plus, l’énergie géothermique peut également être utilisée pour alimenter des processus de cogénération, où la chaleur résiduelle de la production d’électricité est récupérée et utilisée pour des besoins thermiques industriels. Ainsi, cela permet d’optimiser son utilisation et de maximiser son efficacité.

Les avantages et inconvénients de l’énergie géothermique

L’énergie géothermique présente des avantages considérables en tant que source d’énergie renouvelable. Contrairement aux combustibles fossiles tels que le charbon, le gaz ou le pétrole, elle ne nécessite aucune combustion, réduisant ainsi de façon significative les émissions de gaz à effet de serre. En effet, les centrales géothermiques n’émettent qu’une fraction du dioxyde de carbone produit par des centrales au gaz naturel. De plus, les centrales binaires, une technologie avancée, sont pratiquement exemptes d’émissions. L’un des atouts majeurs de la géothermie est sa disponibilité constante, indépendamment des conditions météorologiques, offrant une énergie ininterrompue tout au long de l’année. Côté économique, elle se distingue également par ses faibles coûts d’exploitation, permettant des économies pouvant atteindre 80 % par rapport à l’utilisation de combustibles fossiles.

Toutefois, la géothermie n’est pas exempte de défis. L’extraction de cette énergie peut entraîner la libération de sulfure d’hydrogène, un gaz à l’odeur désagréable, même à faible concentration. De plus, certains fluides géothermiques, bien qu’en faible quantité, peuvent contenir des matières toxiques, nécessitant une gestion prudente de leur élimination. Enfin, bien que les sites géothermiques puissent générer de la chaleur pendant plusieurs décennies, certains réservoirs peuvent éventuellement se refroidir, limitant leur potentiel à long terme. Ainsi, bien que prometteuse et durable, l’énergie géothermique doit être gérée avec soin pour minimiser son impact environnemental.

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  • Claire Moreau - rédactrice Cap Soleil Energie

    Après avoir obtenu un baccalauréat en sciences et technologies de l'industrie et du développement durable, avec une spécialisation en énergies et environnement, j'ai poursuivi mes études avec un mastère en transition écologique. Depuis 2015, je me suis spécialisée dans la rédaction de contenus sur les énergies renouvelables, couvrant des domaines tels que le photovoltaïque (PV), les pompes à chaleur (PAC), et les ballons thermodynamiques (BTD). Désormais, je peux vous fournir des conseils éclairés et des informations précises sur les technologies liées aux énergies renouvelables sur le site de Cap Soleil Energie.

    Responsable rédaction Cap Soleil Energie