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Énergie géothermique : définition, avantages et inconvénients

 
Par Antoine Decrouy. 14 mai 2021
Énergie géothermique : définition, avantages et inconvénients

Présentement il peut nous sembler difficile de nous imaginer vivre sans électricité ou sans autres types de commodités qui s'avèrent basiques. Néanmoins, la situation actuelle de notre planète nous oblige à chercher de nouvelles sources d'énergie, car les combustibles fossiles qu'on utilise commencent à mettre en danger la santé de notre planète et ils ne sont pas non plus éternels.

Dans cet article Énergie géothermique : définition, avantages et inconvénients de ProjetEcolo nous allons vous parler des énergies géothermiques en tant que source d'énergie renouvelable !

Allez, c'est parti !

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Qu'est-ce que l'énergie géothermique - Définition de géothermie

L'énergie géothermique (du grec geo, Terre, et thermos, chaleur ; ce qui se traduit par "chaleur de la Terre) est un type d'énergie renouvelable qui, comme on peut déduire par son nom, utilise comme source de chaleur interne de la Terre stockée en dessous de la surface. Le noyau terrestre est formé d'une sphère solide incandescente composée fondamentalement d'un alliage de fer et de nickel qui rayonne la chaleur vers l'extérieur. Ainsi, les couches plus profondes ont des températures plus élevées et on peut y chauffer des masses d'eau qui, en remontant à l'état liquide ou de vapeur, se manifestent sous forme de geysers ou de sources chaudes.

Cette chaleur n'est pas transmise d'une manière linéale par tous les points de la planète et, en plus, elle dépend du matériel qu'elle traverse. La zone plus superficielle de la croûte terrestre, la lithosphère, transporte la chaleur par conduction (par contact entre deux corps mais sans que se produise le transfert de matière porteuse de chaleur, généralement un gaz ou un liquide, au corps récépteur).

Présentement, l'énergie géothermique pour l'obtention de chaleur, la réfrigération et la génération d'énergie d'électrique.

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Énergie géothermique : définition, avantages et inconvénients - Qu'est-ce que l'énergie géothermique - Définition de géothermie

Types d'énergie géothermique

Il existe 4 types d'énergie géothermique en fonction de la température de l'eau expulsée :

  • Énergie géothermique de haute température, entre 150 et 400º. Sur la superficie terrestre elle se convertit en vapeur et au travers d'une turbine elle génère de l'électricité.
  • Énergie géothermique de température moyenne, entre 70 et 150º, exploitée par des petites centrales électriques.
  • Énergie géothermique de basse température, entre 50 et 70º, utilisée principalement pour les besoins domestiques comme le chauffage et, ponctuellement, dans les serres ou l'agriculture.
  • Énergie géothermique de très faible température, entre 20 et 50º. Comme ce n'est pas suffisant pour la climatisation, il faut utiliser des bombes de chaleur géothermiques qui permettent aussi bien de chauffer que de réfrigérer.

Dans cet encadré nous pouvons aussi parler de l'énergie géothermique provenant des gisements de roche chaude, situés à environ 5-8 km de profondeur sous le sol (gisements secs).

Sources d'énergie géothermique

Généralement, le rythme d'exploitation des gisements est généralement élevé, de sorte que les zones qui mettraient des centaines d'années à se reconstituer ne devraient pas être saturées.

Les gisements géothermiques, des emplacements dans lesquels s'accumulent de grandes concentrations d'énergie géothermique, peuvent être classifiés en trois types :

Gisements d'eau chaude

Ce type de gisement peut se présenter sous forme de sources ou de manière souterraine dans les aquifères. Ces premiers sont utilisés depuis très longtemps pour les thermes par les romains. Les gisements souterrains présentent de hautes températures mais à des profondeurs basses ou moyennes, de sorte que l'eau chaude ou la vapeur peut s'écouler naturellement. Cependant, si l'on veut l'extraire pour l'exploiter, il faut forer deux puits ou un nombre pair de puits pour extraire l'eau et la réintroduire une fois refroidie afin d'éviter que l'aquifère ne s'assèche et ne se perde en tant que réservoir thermique.

Gisements secs

Ces gisements n'ont pas besoin d'eau pour produire de l'énergie, car il s'agit en fait d'un type de production artificielle. Ils sont situés sous terre, à une faible profondeur, et sont formés par des roches sèches très chaudes car elles sont exposées au magma qu'elles contiennent. De l'eau froide y est injectée et, au contact de la roche chaude, se produit de la vapeur qui s'échappe sous pression par une seconde perforation également en contact avec la roche chaude.

Geysers

Voici l'exemple le plus clair auquel nous pensons tous : les geysers ! Ces derniers ne sont pas vraiment abondants, et la plupart sont répartis entre l'Islande et le parc national de Yellowstone (USA), des zones fondamentalement volcaniques.

Ces geysers sont de grandes sources d'eau thermale bouillante capables d'expulser violemment des colonnes de vapeur et d'eau chaude. L'explication de ce phénomène repose sur le contact des eaux souterraines avec les roches maintenues à haute température à l'intérieur de la Terre. L'eau se réchauffe alors et se volatilise presque instantanément, remontant à la surface à grande vitesse et étant expulsée comme si le geyser était un siphon d'eau et de vapeur.

Avantages de l'énergie géothermique

La géothermie a autant d'avantages que d'inconvénients que vous devez connaître. Ainsi, entre les principaux avantages de l'énergie géothermique, on retrouve :

  • Il s'agit d'une ressource renouvelable, tant que son taux d'extraction est inférieur au taux naturel de recharge.
  • Elle est considérée comme une énergie "propre", car elle réduit la consommation de combustibles fossiles et d'autres ressources non renouvelables.
  • Il ne produit pratiquement aucun déchet, ce qui réduit considérablement son impact sur l'environnement.
  • L'émission de CO2 à effet de serre est beaucoup plus faible que celle produite par la combustion pour obtenir la même énergie, elle ne contribue donc guère au réchauffement de la planète.
  • Elle représente une économie puisque ses coûts de production d'électricité sont faibles.
  • Il fournit une grande quantité de ressources ; on pense qu'aujourd'hui il peut fournir plus d'énergie que tous les combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon et uranium) réunis.
Énergie géothermique : définition, avantages et inconvénients - Avantages de l'énergie géothermique

Inconvénients de l'énergie géothermique

En outre, comme nous l'avons déjà dit, l'énergie géothermique a aussi des inconvénients :

  • Pue développée car il s'agit d'une énergie qui commence à peine à être utilisée.
  • Des fuites peuvent se produire, entraînant la formation de sulfure d'hydrogène (qui, à forte dose, est mortel pour l'homme), d'arsenic, d'ammoniac ou d'autres substances susceptibles de contaminer le sol et les eaux avoisinantes.
  • Les centrales géothermiques doivent être installées dans des endroits où la chaleur du sous-sol est élevée.
  • Cette énergie n'est pas transportable et doit être utilisée sur place, c'est-à-dire à l'endroit même où elle est produite (approvisionnement local).
  • Elles ont un impact sur le paysage, puisque la construction d'installations destinées à extraire la chaleur des roches souterraines et du magma nécessite des modifications du terrain.
  • De petits tremblements de terre se produisent dans les zones proches des centrales géothermiques en raison du refroidissement et de la rupture soudaine des roches de la croûte terrestre.
  • La pollution thermique.
  • La pollution acoustique. Dans les phases initiales où il est nécessaire de forer des puits, on atteint jusqu'à 115 décibels (presque le bruit généré par le moteur d'un avion), bien qu'une fois que c'est fait, son fonctionnement normal ne produit pratiquement aucun bruit extérieur (il se situe entre 75 et 80 décibels, le bruit d'un aspirateur).

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