Géothermie, exploiter l’énergie du sous-sol

Géothermie : exploiter la chaleur de la Terre

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La géothermie désigne l’utilisation de l’énergie contenue dans le sous-sol comme source de chaleur et d’électricité. C’est une énergie à la fois inépuisable, stable, propre et disponible toute l’année, sans interruption. 

Les deux systèmes de géothermie :

  • Le système géothermique naturelle

La chaleur terrestre varie selon les zones exploitées. Dans les zones à la limite des plaques tectoniques, il est plus facile d’exploiter la chaleur qui remonte du centre de la Terre pour réchauffer de gigantesques poches d’eau. L’eau ainsi chauffée remonte et transfere son énergie calorifique dans un échangeur à un circuit secondaire qui va s’évaporer pour actionner une turbine à vapeur, couplée à un alternateur qui produit l’électricité.

Si en été, on extrait le “froid” du sol, ce dernier se réchauffe graduellement. Lorsque cette opération était répétée sur le long terme, le sol verrait sa température s’élever jusqu’à ne plus être exploitable. Pour éviter ce phénomène, il suffit de régénérer le sol en hiver, en évacuant la chaleur accumulée en été grâce à une pompe à chaleur.

On parle alors de “stockage géothermique” : alors qu’elle est inutile, la chaleur du bâtiment est transférée dans le sol en été pour être récupéré en hiver quand elle est nécessaire. Ce système de géocooling réclame peu d’énergie pour générer un refroidissement naturel.

  • Le système géothermique stimulé

Pour produire de l’électricité ou de la chaleur par la géothermie à haute température à partir de roches sèches, il faut injecter de l’eau dans le sous-sol afin de la réchauffer. Le principe est de creuser un puits pour y introduire de grandes quantités d’eau. Celle-ci s’infiltre et se réchauffe au contact de la roche avant d’être captée par d’autres puits grâce à des pompes à chaleur (PAC). Une fois à la surface,  grâce à un échangeur, cette eau chaude transmet sa chaleur à un fluide frigorigène. Elle est transformée en gaz et entraîne une turbine qui produit l’électricité. Pendant ce temps, l’eau du puits refroidi est réinjectée afin d’entamer un nouveau cycle de production.

Ces deux systèmes de géothermie font partie intégrante des différents types de géothermie :

  • la géothermie peu profonde, à basse température 
  • la géothermie profonde, à haute température 
  • la géothermie très profonde, à très haute température

Plus l’extraction est profonde, plus la chaleur est grande. Tout dépend de l’utilisation de cette énergie.

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