Géothermie

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Géothermie
La géothermie, du grec Géo (la terre) et thermie (la chaleur), est la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre et la technique qui vise à l’exploiter. Par extension, la géothermie désigne aussi l’énergie géothermique issue de l’énergie de la Terre qui est convertie en chaleur. On distingue trois types de géothermie : • la géothermiepeu profonde à basse température ; • la géothermie profonde à haute température ; • la géothermie très profonde à très haute température. Ces trois types de géothermie prélèvent la chaleur contenue dans le sol. L’énergie géothermique est exploitée dans des réseaux de chauffage et d’eau chaude depuis des milliers d’années en Chine, dans la Rome antique et dans le bassin méditerranéen. L’augmentationdes prix de l’énergie et le besoin d’émettre moins de gaz à effet de Centrale géothermique de Nesjavellir en Islande serre la rendent plus attrayante. En 2007, en France le BRGM a avec l’ADEME, créé un Département Géothermie pour la promouvoir, après s’être associé à différents programmes de recherche, de travaux de service public. Deux de ses filiales CFG Services (services et ingénieriespécialisée) et Géothermie Bouillante (qui exploite la centrale électrique de Bouillante en Guadeloupe) sont impliquées dans la géothermie.
Structure interne du globe terrestre montrant les température des différentes couches.

Origine
La plus grande partie de la chaleur interne de la Terre (87%), est produite par la radioactivité des roches qui constituent le manteau et la croûte terrestre :Radioactivité naturelle produite par la désintégration de l’uranium, du thorium et du potassium. Depuis l’aube de l’humanité, l’homme a toujours su tirer parti de cette énergie. Mais la découverte d’énergie plus facilement accessible n’a guère encouragé son développement.

Géothermie

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Principe
La géothermie peu profonde à basse température
Il s’agit principalement d’extraire la chaleurcontenue dans le sous-sol afin de l’utiliser pour les besoins en chauffage. Les transferts thermiques peuvent aussi dans certains cas être inversés pour les besoins d’une climatisation. Les procédés d’extraction de l’énergie diffèrent suivant les solutions retenues par les constructeurs. La méthode utilisée pour assurer les transferts thermiques influe beaucoup sur le rendement de l’ensemble.L’utilisation de l’eau comme véhicule thermique améliore le rendement. Lorsque la terre est utilisée seule pour le transfert thermique le rendement est moins bon que lorsque l’on utilise l’eau. La géothermie peu profonde et basse température utilisera donc de plus en plus les nappes d’eau libre contenues dans le sous-sol alluvionnaire de nos rivières. La profondeur des deux forages aspiration et rejet sontpeu profonds. La profondeur du forage est en fonction de la profondeur de la nappe phréatique et de la perméabitelité du sous-sol. Plusieurs schémas d’installation existent : • forage unique : un ou plusieurs forages de pompage sans forage de réinjection • doublet : un ou plusieurs forages de pompage et un ou plusieurs forages de réinjection • doublet non réversible : chaque forage fonctionnetoujours en pompage ou en injection • doublet réversible : chaque forage fonctionne alternativement en pompage et en injection En général le principe du « doublet géothermique » est retenu pour augmenter la durée de vie de l’exploitation de la nappe phréatique dans laquelle on puise l’eau chaude. Le principe est de faire deux forages : le premier pour puiser l’eau, le second pour la réinjecter dans lanappe. Les forages peuvent être éloignés l’un de l’autre (un à chaque extrémité de la nappe pour induire un mouvement de circulation d’eau dans la nappe, mais ce n’est pas pratique d’un point de vue de l’entretien) ou rapprochés de quelques mètres mais avec des forages obliques (toujours dans le but d’éloigner les points de ponction et de réinjection de l’eau).

La géothermie profonde à haute…