La géothermie2018-03-11T18:44:04+00:00

La géothermie

Énergie extraite de la chaleur naturelle du sol, sous sa forme liquide ou gazeuse, elle peut être utilisée pour produire de la chaleur et de l’électricité.

Le gradient géothermique

Le gradient géothermique moyen en Europe est de 3 degrés par cent mètres de profondeur, ce qui signifie que lorsque l’on descend de cent mètres sous terre, la température augmente de 3 degrés. Ce gradient peut atteindre des valeurs bien plus élevées dans des zones mobiles de la lithosphère (partie solide de |’écorce terrestre) comme en Italie, par exemple.

L’énergie géothermique engendre un flux de chaleur de 50 a 100 kW/km² en moyenne pour l’Europe. Elle est stockée naturellement soit dans des roches, soit dans les fluides (de l’eau plus ou moins salée et riche en gaz pour l’essentiel) que contiennent ces dernières.

Actuellement, la seule façon d’utiliser économiquement la géothermie est d’exploiter l’eau quia été chauffée au contact de roches chaudes. Parfois, cette eau géothermique est directement accessible a une source, mais bien souvent, un puits doit être foré pour accéder aux ressources. Dans quelques rares cas, on peut tirer parti de puits existants qui ont été forés dans d’autres buts.

Toute installation géothermique industrielle exploite l’énergie géothermique avec une intensité supérieure celle du flux naturel, même dans les zones cites «anormales », c’est-à-dire a activité volcanique. Selon qu’ il s’agisse de basse ou de haute énergie , une installation produit généralement de 5 à 50 MW thermiques à partir de l’exploitation d’un ouvrage affectant une surface de 1 km².
A l’exception de certains gisements de haute énergie,l ’énergie géothermique n’est donc pas totalement renouvelable à long terme (plusieurs générations).

Développement technologique autour de l’énergie du sol

Dans l’état actuel du développement technologique, le paramètre discriminant d’exploitation d’un gisement géothermique réside dans la perméabilité des roches en profondeur. En effet, pour pouvoir extraire énergie dans des conditions économiques, Il est essentiel de trouver des zones profondes dotées d’une perméabilité qui permet un échange thermique suffisant entre le fluide et la roche qui le contient.

Cette perméabilité peut résulter soit de la nature particulière de la roche (grès, calcaire, conglomérat, scories, etc…) soit de phénomènes de fracturation. La perméabilité conditionne directement le débit du forage géothermique.
En moyenne, pour un diamètre de 25 cm, on obtient de 100 a 250 tonnes de fluide/heure.
La température du gisement constitue également un paramètre important.

Paramètres d’exploitation des types de géothermie

Généralement, on distingue:

  • la géothermie de haute énergie (T>150°C): elle permet  la production de l’électricité
  • la géothermie de moyenne énergie (80°C<T<150°C): elle permet différents usages dont la production d’électricité (avec des machines thermodynamiques à fluide volatil);
  • la géothermie de basse énergie (T<80°C) dont utilisation est limitée à la production de chaleur (chauffage essentiellement).

La géothermie de basse et moyenne énergie est utilisée aussi bien dans le secteur récréatif (piscine) ou thérapeutique (Thermes de Spa), que dans le résidentiel (eau chaude, air chaud pulse, radiateur), ou encore dans l’agriculture (déshydratation de fruits ou légumes, séchage de grains, chauffage de serres, ferme de poissons…) ou dans l’industrie (tannerie, séchage de vêtements, teinturerie, fabrication de pâte à papier, station d’épuration…).

Le gradient géothermique local permet de définir la profondeur nécessaire du forage, laquelle conditionne le coût.

S’il est techniquement possible de forer jusqu’a 10.000 m et plus, les coûts limitent les forages géothermiques 4 des profondeurs se situant entre 1.000 et 2.000 m.

Exploitations des sources géothermiques

De nombreuses exploitations de sources géothermiques de basse énergie existent à travers l’Europe: de la simple installation de chauffage d’habitation individuelle,  comme en Suisse, aux systèmes plus sophistiqués d’applications horticoles ou de chauffage urbain (logement bureaux, …)

L’exploitation de sources géothermiques de moyenne ou haute énergie est beaucoup moins répandue.

Si la Suisse n’est pas riche en ressources géothermiques, elle peut toutefois faire figure de modèle dans le développement et utilisation de cette source d’énergie.

Aujourd’hui, en effet, de nombreuses sondes et pompes à chaleur sont installées pour usage privé et ce, malgré un coût d’installation relativement élevé.

Ces petites unités se distinguent des précédentes par leur utilisation indirecte des gisements géothermiques. En effet, les puits géothermiques ne sont pas utilisés  pour le captage de l’eau souterraine mais bien  comme échangeurs de chaleur dans lesquels  circule l’eau de distribution qui alimente le système de chauffage

La centrale géothermique de Saint-Ghislain

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