Géothermie

Qu’est-ce que la géothermie ?

Du grec gêo (terre) et thermos (chaud), la géothermie désigne à la fois une science (étude des phénomènes thermiques internes du globe terrestre) et un processus industriel pour exploiter cette chaleur afin de produire de l’énergie.

Plus on s’approche du centre de la terre, plus la roche est chaude. Cela se calcule au moyen du « gradient géothermal » (en moyenne de 3,3°C par 100 mètres sur la planète). En France, il est de 4°C avec une amplitude de 10°C/100 m en Alsace à 2°C/100 m au pied des Pyrénées).
Selon la structure des formations géologiques ou la composition des roches, cette énergie sera plus ou moins importante et plus ou moins facile à extraire.

Une technologie écologique
Une exploitation géothermique pollue peu (10 fois moins de CO2 qu’une centrale au gaz naturel) voire pas si les fluides géothermaux sont réinjectés dans les réservoirs dont ils sont issus.

Les différents types de géothermie

• « Très basse énergie » (température inférieure à 30°C). Présente partout, elle ne peut être utilisée qu’avec l’appui d’une pompe à chaleur, un système très populaire aux USA, Suède et Suisse.
• « Basse énergie » (température entre 30 et 90°C). Présente dans de nombreuses régions du globe (Amérique du sud : bassin amazonien, Rio Plata ; Amérique du nord : Idaho, Mississipi-Missouri ; Europe : bassin pannonien en Hongrie, bassins parisien et aquitain en France ; Bassin artésien en Australie, région de Pékin, Asie centrale…).
• « Moyenne énergie » (90 à 150°C). Présentes dans de nombreuses régions, entre 1 000 et 4 000 mètres de profondeur (bassins sédimentaires, proximité des régions volcaniques, failles entre les roches par lesquelles l'eau remonte facilement à la surface, d’où les sources chaudes).
• « Haute énergie » (température supérieure à 150°C). Présente entre 1500 et 3000 mètres de profondeur, dans des régions volcaniques ("ceinture de feu" du Pacifique, arc des petites Antilles, arc méditerranéen, grand rift africain).

Historique

L’humanité utilise la géothermie depuis 20 000 ans pour se chauffer, cuire des aliments ou se baigner, notamment grâce aux sources chaudes.

En France, un réseau distribuait l’eau chaude de la source du Par à Chaudes-Aigues (Cantal) dès 1330 pendant qu’en Italie, dans la région de Volterra (Toscane), les lagoni étaient exploités pour extraire du soufre, du vitriol et de l'alun.

Au début du 19è siècle, des techniques se développent pour alimenter des machines destinées à pomper les eaux boriques (France) ou extraire du sel (Islande).

En 1904, la géothermie est utilisée pour produire de l’électricité (Italie).

En 1930, l’Islande utilise la géothermie pour alimenter le réseau de chauffage urbain de Reykjavik. Puis d’autres pays investissent dans ces réseaux de chaleur (France, Italie, Hongrie, Roumanie, URSS, Turquie, Géorgie, Chine, Etats-Unis).

La production d’électricité décolle dans les années 1970. La puissance électrique mondiale est ainsi passée de 400 MW en 1960 à 8 000 MW à la fin du siècle.

Usages

Ainsi on peut utiliser la géothermie pour produire de la chaleur (basse et très basse température) ou de l’électricité (haute et moyenne température), deux filières, deux technologies.

La production de chaleur
En 2005, plus de 70 pays déclaraient utiliser la géothermie pour produire de la chaleur, alimentant ainsi plus de 1% de la consommation mondiale.

Principaux pays producteurs : Japon, Chine, ex-URSS, pays d’Europe centrale et orientale et USA.
La France a lancé la technique du doublet dans le Bassin parisien (1967-87), pour alimenter les réseaux de chaleur de l’habitat collectif. C’est devenu une référence mondiale. Selon les dispositifs employés et le niveau de la température, cette énergie est utilisée directement pour l’industrie (serre, pisciculture, séchage de produits agricoles, thermalisme), ou alimente un réseau de chaleur pour l’habitat collectif, le chauffage et la climatisation des entreprises ou de l’habitat individuel.

La filière connaît une réelle croissance en Europe et devrait se développer en Europe centrale et orientale, Russie et Chine, où les ressources sont abondantes.

La production d’électricité
Il existe environ 350 installations géothermiques haute et moyenne énergie dans le monde pour 9,7 GW en 2007, soit 0,3% de la puissance mondiale électrique installée, très loin derrière l'hydroélectricité. La géothermie couvre 0,4% des besoins mondiaux en électricité.
Cela s’explique en grande partie par la disparité géographique des ressources.

Les principaux pays producteurs cernent le Pacifique (USA, Philippines, Mexique, Indonésie, Japon, Nouvelle-Zélande, Salvador, Costa Rica) sans oublier l’Islande.
Six pays européens, dont l’Italie et la France (via ses DOM, et notamment la Guadeloupe où se situe la centrale de Bouillante. Des projets sont en cours à la Martinique et la Réunion) et deux pays africains utilisent aujourd’hui la géothermie pour produire de l’électricité.

Cependant, le potentiel reste énorme et les pays en croissance économique dotés des ressources (Philippines, Indonésie, Amérique latine…) devraient prochainement investir dans ce domaine.

Pour en savoir plus : site mis en place par l'ADEME et le BRGM
www.geothermie-perspectives.fr