Tout comprendre sur : l'énergie géothermique

Qu'est-ce que l'énergie géothermique ? Comment la produit-on et quels sont ses avantages et ses inconvénients ?

De National Geographic
Geothermal Plant, Reykjavik, Iceland

Cette centrale géothermique de Reykjavik, en Islande, utilise ses réservoirs souterrains de vapeur et d'eau chaude pour produire de l'électricité et pour chauffer et refroidir directement les bâtiments.

PHOTOGRAPHIE DE Medford Taylor

L'énergie géothermique est utilisée depuis des milliers d'années dans certains pays pour la cuisson et le chauffage. C'est tout simplement de l'énergie dérivée de la chaleur interne de la Terre.

Cette énergie thermique est contenue dans la roche et les fluides présents sous la croûte terrestre. Elle peut être trouvée depuis des sols peu profonds jusqu'à plusieurs kilomètres sous la surface, et même plus loin jusqu'à la roche en fusion extrêmement chaude appelée magma.

 

COMMENT S'EN SERT-ON ?

Ces réservoirs souterrains de vapeur et d'eau chaude peuvent être exploités pour produire de l'électricité ou pour chauffer et refroidir directement des bâtiments.

Un système de pompe à chaleur géothermique peut profiter de la température constante des trois mètres supérieurs de la surface de la Terre pour chauffer une maison en hiver, tout en extrayant la chaleur du bâtiment et en la transférant au sol relativement plus frais en été.

L'eau géothermique provenant des profondeurs de la Terre peut être utilisée directement pour chauffer les maisons et les bureaux, ou pour faire pousser des plantes dans les serres. Certaines villes américaines font couler de l'eau chaude géothermique sous les routes et les trottoirs pour faire fondre la neige.

 

LA PRODUCTION D'ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE

Pour produire de l'électricité d'origine géothermique, des puits, parfois profonds de 1,6 kilomètre ou plus, sont forés dans des réservoirs souterrains pour y puiser de la vapeur et de l'eau très chaude qui font tourner des turbines reliées à des générateurs d'électricité. La première électricité géothermique a été produite à Larderello, en Italie, en 1904.

Il existe trois types de centrales géothermiques : à vapeur sèche, flash et binaire. La vapeur sèche, la plus ancienne technologie géothermique, extrait la vapeur des fractures du sol et l'utilise pour entraîner directement une turbine. Les installations de flashage tirent de l'eau chaude profonde, à haute pression, vers de l'eau plus froide, à basse pression. La vapeur qui résulte de ce processus est utilisée pour entraîner la turbine. Dans les installations binaires, l'eau chaude passe par un fluide secondaire avec un point d'ébullition beaucoup plus bas que l'eau. Cela provoque la transformation du fluide secondaire en vapeur, qui entraîne alors une turbine. La plupart des centrales géothermiques du futur seront des centrales binaires.

L'énergie géothermique est produite dans plus de 20 pays. Les États-Unis en sont le plus grand producteur mondial et le plus grand développement géothermique au monde est celui de The Geysers, au nord de San Francisco en Californie. En Islande, de nombreux bâtiments et même des piscines sont chauffés à l'aide d'eau chaude géothermique. L'Islande compte au moins 25 volcans actifs et de nombreuses sources chaudes et geysers.

 

AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS

Les avantages de la géothermie sont nombreux. Elle peut être extraite sans brûler de combustible fossile tel que le charbon, le gaz ou le pétrole. Les champs géothermiques ne produisent qu'environ un sixième du dioxyde de carbone qu'une centrale électrique alimentée au gaz naturel relativement propre produit. Les centrales binaires ne libèrent pratiquement aucune émission. Contrairement à l'énergie solaire et éolienne, l'énergie géothermique est toujours disponible, 365 jours par an. C'est aussi relativement peu coûteux ; les économies résultant de l'utilisation directe peuvent atteindre jusqu'à 80 % par rapport aux combustibles fossiles.

Mais elle pose quelques problèmes environnementaux. La principale préoccupation est la libération de sulfure d'hydrogène, un gaz qui sent l'œuf pourri à de faibles concentrations. Une autre préoccupation est l'élimination de certains fluides géothermiques, qui peuvent contenir de faibles niveaux de matières toxiques. Bien que les sites géothermiques soient capables de fournir de la chaleur pendant de nombreuses décennies, des emplacements spécifiques peuvent éventuellement se refroidir.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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