C’est quoi la géothermie ?

La Géothermie, c’est le fait d’aller capter la chaleur de la croûte terrestre pour l’utiliser comme source de chauffage ou d’électricité. Pour cela, on crée des forages dans lesquels on injecte de l’eau. En profondeur, cette eau se réchauffe et il suffit ensuite de la récupérer ou de récupérer la vapeur qu’elle dégage pour produire une énergie 100% renouvelable et naturelle.


Pour aller plus loin

L’invention de la géothermie remonte à des milliers d’années avec l’exploitation par les civilisations antiques (Grecs et Romains en particulier) des sources chaudes à proximité des régions volcaniques. C’est ce qui a permis la création des premiers thermes. C’est d’ailleurs dans les régions volcaniques que la géothermie est le plus utilisé aujourd’hui, en particulier en Indonésie et en Islande.

Cependant, la géothermie peut-être utilisée un peu partout car le sous-sol terrestre est en fait extrêmement chaud. La croûte terrestre est profonde d’environ 30 km et la chaleur de la terre augmente de 30°C à chaque kilomètre. De fait, on estime que 99% du volume de la terre est ainsi à une température moyenne de 100°C. Cette chaleur est liée à la radioactivité des roches qui constituent notre sous-sol, c’est à dire la désintégration de l’uranium, du potassium et du thorium qui les composent.

forage géothermie allemagne
Un forage de géothermie profonde en Allemagne


3 manières de faire de la Géothermie

Il existe 3 types de géothermie qui se différencient par la profondeur, la température et l’utilisation qui en est faite.

La géothermie de surface

Cette méthode est la plus abordable et l’une des plus intéressantes en ce qui concerne la transition énergétique. Elle permet de capter la chaleur du sous-sol à de faibles profondeurs. En dessous de 10 mètres et jusqu’à quelques centaines de mètres, le sous-sol est à une température constante d’environ 15°C à 20°C. Grâce à l’utilisation de pompes à chaleur, il est possible d’utiliser cette température pour l’eau chaude ou le chauffage d’immeubles domestiques ou de maisons. Cette température peut aussi servir à refroidir les logements en été, ce qui pourrait donner lieu à une alternative durable à la climatisation.

La géothermie de moyenne énergie

La géothermie de moyenne énergie concerne des projets plus profonds et des températures généralement supérieures à 90 °C. Cela nécessite des forages plus profonds et des installations plus complexe pour faire passer et récupérer les liquides calorifères qui permettent d’alimenter les pompes à chaleur. Généralement, ce type de géothermie est utilisé dans des contextes industriels qui nécessitent une forte utilisation de la chaleur.

La géothermie de haute énergie

Ici l’idée est d’aller capter des températures souterraines supérieures à 120°C et de transformer de la vapeur d’eau en électricité grâce à des turbines. Ce type de géothermie se fait principalement dans des zones géologiques magmatiques. Des forages à plusieurs kilomètres de profondeur sont nécessaires et il faut s’assurer de tomber sur des zones naturellement fracturées pour permettre la circulation de l’eau, ce qui n’est pas si simple. Il n’est pas rare, alors, de forcer la fracturation des roches (grâce à de l’eau qu’on injecte à forte pression). Une technique qui n’est pas sans risques.


Avantages et inconvénients

Bien qu’elle puisse servir à la production d’électricité, c’est principalement pour la chaleur que la géothermie est intéressante. Elle permet ainsi de créer de la chaleur décarbonée de manière durable puisque la chaleur du sous-sol est constante 24h/24 et 365 jours par an. Il n’y a donc pas de phénomène d’intermittence comme d’autres énergies renouvelables.

Le potentiel est intéressant pour le chauffage. L’eau chaude sanitaire (utilisée pour la douche mais aussi pour le chauffage) représente plus de 12% de la consommation énergétique des ménages français et elle est produite pour moitié par de l’électricité (51%), puis par le gaz naturel (38%) et enfin par des chaudières au fioul (9%). Par ailleurs, la géothermie de surface peut aussi être utilisée pour une climatisation naturelle puisque le sous-sol, à de faibles profondeurs, n’excède pas les 15°C.

Cette technique produit très peu de CO2 et très peu de déchets. Elle est également disponible – en tout cas pour la géothermie de surface – sur n’importe quel type de sol, et donc n’importe où sur la planète.

La géothermie n’est pas encore une technique très développée en France et elle ne fait clairement pas partie des priorités du gouvernement en matière de développement des énergies renouvelables. Seule la centrale de Bouillante, en Guadeloupe, produit de l’électricité géothermique de façon industrielle (110 GWh en 2019, soit 6% de la production d’électricité sur l’île). Pour la production de chaleur, l’Île-de-France et la région Grand-Est sont les plus actives.

Mais dans l’est de la France, plusieurs projets de géothermie profonde ont été mis à l’arrêt en 2020 par la préfecture suite à une répétition de séismes dont on peut penser qu’ils sont liés à cette activité. Cela pourrait représenter le principal frein pour la géothermie profonde.

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La géothermie en chiffres

En 2016, d’après les chiffres de l’ADEME, la filière géothermie française représentait 2 300 emplois directs et 388M€ de chiffre d’affaires.

Pour la production d’électricité renouvelable, en 2018, la France comptait 8MW de puissance installée et un objectif de 53MW en 2023 (notamment liés aux projets de géothermie profonde qui sont actuellement à l’arrêt).

En ce qui concerne le chauffage, la puissance en 2018 était de 200 ktep (tonne équivalent pétrole) avec un objectif compris entre 400 ktep et 500 ktep en 2023.

À l’international, la géothermie est exploitée ou étudiée sur tous les continents. En Europe, c’est notamment la principale source d’énergie de l’Islande, qui capitalise ainsi sur son emplacement géologique. Idem en Indonésie et aux Philippines où 87% du chauffage et de l’eau chaude de l’île sont fournis par la géothermie. En Afrique, le Kenya a récemment misé sur ce procédé avec l’ouverture de 3 centrales ces dernières années. Les USA sont également l’un des premiers pays au monde en terme de puissance installée.

En conclusion 

 

En conclusion, la géothermie est une source de production de chaleur et d’électricité totalement renouvelable et durable. Elle peut être intéressante pour la production d’électricité mais cela nécessite des installations coûteuses, des opérations risquées (forages profonds et fracture du sol) qui sont soupçonnées d’induire des réactions sismiques. En revanche, la géothermie de surface pour le chauffage et l’eau chaude des ménages, ainsi que pour la climatisation, représente un potentiel énorme à ne pas sous-estimer dans le cadre de la transition énergétique.

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