Principe

Le terme géothermie vient du grec gêo : terre et themos : chaud ; il désigne la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe et par extension les processus industriels qui visent à l'exploiter, pour produire de l'électricité et/ou de la chaleur.

La géothermie offre une énergie renouvelable pour le chauffage et le refroidissement des habitations, l’alimentation des réseaux de chaleur, la climatisation des serres agricoles, les procédés industriels, la production d’électricité…

On distingue généralement :

  • La géothermie peu profonde ou géothermie à très basse énergie (température inférieure à 30°C)  ou géothermie assistée par pompes à chaleur ;
  • La géothermie profonde ou géothermie à basse énergie (température entre
    30 et 90°C) ;
  • La géothermie très profonde ou géothermie à haute énergie et très haute énergie (température supérieure à 90°C)

 

 

Subterrea intervient dans la mise en œuvre de projets géothermiques de très basse énergie nécessitant la réalisation de forages verticaux de quelques dizaines de mètres à 100 mètres de profondeur.

 

> Géothermie à très basse énergie ou géothermie assistée
   par pompes à chaleur

La géothermie très basse énergie consiste en l’exploitation d’une ressource présentant une température inférieure à 30°C, qui ne permet pas, dans la plupart des cas, une utilisation directe de la chaleur par simple échange. Elle nécessite donc la mise en œuvre de pompes à chaleur qui prélèvent cette énergie à basse température pour l’augmenter à une température suffisante pour le chauffage d’habitations par exemple.

Cette opération requiert un peu d’énergie électrique et l’utilisation d’un fluide frigorigène dont le changement d’état (vapeur ou liquide) permet de transférer les calories captées dans le sous-sol vers les habitations. Ainsi, une pompe à chaleur qui assure 100% des besoins de chauffage d’un logement consomme seulement 25 à 30% d’énergie électrique, les 70 à 75% restants étant puisés dans le milieu naturel.

La géothermie très basse énergie concerne l’exploitation de deux types de ressources : l’énergie naturellement présente dans le sous-sol à quelques dizaines jusqu’à quelques centaines de mètres et dans les aquifères qui s’y trouvent.

Le concept de géothermie à très basse énergie recouvre des applications qui vont du chauffage de maisons individuelles jusqu’au chauffage collectif par réseau de chaleur.

 

> Géothermie à basse énergie

La géothermie à basse énergie ou basse enthalpie ou encore basse température est aussi dite à « usage direct ». Elle consiste en l'extraction d'une eau à moins de 90 °C dans des gisements situés à moins de 2 500 mètres de profondeur. L'essentiel des réservoirs exploités se trouve dans les bassins sédimentaires formés de roches poreuses imprégnées d'eau. Le niveau de chaleur est insuffisant pour produire de l'électricité, mais permet de produire de la chaleur par simple échange thermique pour le chauffage des habitations via un réseau de chaleur collectif, pour la production d’eau chaude sanitaire, ainsi que pour certaines applications industrielles. Les ressources qui permettent à cette géothermie de fonctionner doivent avoir une température suffisante pour être utilisées par simple échange grâce à un échangeur de chaleur. Les températures valorisées sont comprises entre 30 et 90°C. Le dispositif utilisé est généralement celui du doublet avec des forages profonds (de 500 à 2 500 m). L’eau géothermale est amenée à la surface par pompage, puis est réinjectée après avoir cédé son énergie thermique dans son aquifère d’origine par un forage de réinjection identique au forage de production. Les deux forages sont suffisamment éloignés l’un de l’autre pour que les eaux refroidies ne perturbent pas le forage de production.

 

> Géothermie à haute énergie (90 à 150 °C) et
   à très haute énergie (>150 °C)

La géothermie à haute énergie se présente sous forme d'eau chaude ou de vapeur humide à une température comprise entre 90 et 150°C. Elle se retrouve dans les zones propices à la géothermie à très haute énergie, mais à une profondeur inférieure à 1 000 mètres. Elle se situe également dans les bassins sédimentaires, à des profondeurs allant de 2 000 à 4 000 mètres.

La géothermie à très haute énergie se trouve dans des gisements profonds ayant des températures élevées, supérieures à 150°C en général. Les profondeurs de forage permettant d’atteindre ces réservoirs, présents dans les zones fracturées, sont en général supérieures à 1 500 mètres. Destinée à des usages purement industriels, la géothermie à très haute énergie permet de produire de l’électricité au moyen de la vapeur géothermique et pourra être amenée à jouer un rôle important dans le changement de modèle énergétique.

 

Pour en savoir plus :  www.geothermie-perspectives.fr
www.afpg.asso.fr

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