Énergie géothermique : définition, avantages et inconvénients

L’énergie géothermique (du grec géo, la Terre, et thermoschaleur; c’est-à-dire la « chaleur de la Terre ») est un type d’énergie renouvelable qui, comme son nom l’indique, utilise comme source la chaleur interne de la Terre stockée sous la surface. Le noyau terrestre est formé d’une sphère incandescente solide et est essentiellement composé d’un alliage de fer et de nickel qui rayonne la chaleur vers l’extérieur. Ainsi, les couches plus profondes ont des températures plus élevées et peuvent y produire un échauffement de masses d’eau qui, lorsqu’elles montent à l’état liquide ou vapeur, se manifestent sous la forme de geysers ou de sources chaudes.

Cette chaleur ne se transmet pas de manière linéaire à travers tous les points de la planète et, de plus, elle dépend de la matière qu’elle traverse. La zone la plus superficielle de la croûte terrestre, la lithosphère, transporte la chaleur par conduction (par contact entre les deux corps mais sans transfert de matière) et à mesure que la profondeur augmente, la chaleur commence à se transmettre par convection (elle est produite par le transfert de la matière caloporteuse, généralement un gaz ou un liquide, vers le corps récepteur).

Actuellement, l’énergie géothermique est utilisée pour obtenir de la chaleur, du refroidissement et produire de l’énergie électrique.

Il existe 4 types de géothermie selon la température de l’eau au moment de son rejet :

• Énergie géothermique à haute température, entre 150 et 400º. À la surface de la Terre, il se transforme en vapeur et produit de l’électricité grâce à une turbine.
• Énergie géothermique de moyenne température, entre 70 et 150º, exploitée par de petites centrales électriques.
• Énergie géothermique à basse température, entre 50 et 70º, utilisée principalement pour les besoins domestiques comme le chauffage et, plus occasionnellement, dans les serres ou l’agriculture.
• Géothermie à très basse température, entre 20 et 50º. Puisqu’elle n’est pas suffisante pour la climatisation, les pompes à chaleur géothermiques doivent être utilisées à la fois pour le chauffage et pour la climatisation.

Dans cette section, nous pouvons également faire référence à l’énergie géothermique provenant de gisements de roches chaudes, situés à environ 5 à 8 kilomètres de profondeur sous le sol (dépôts secs).

En général, le rythme auquel ces gisements sont exploités est généralement élevé, de sorte que les zones qui mettraient des centaines d’années à se reconstituer ne devraient pas être saturées.

Les gisements géothermiques, endroits dans lesquels de grandes concentrations d’énergie géothermique s’accumulent, peuvent être classés en trois types :

Réservoirs d’eau chaude

Ce type de gisement peut se présenter sous forme de sources ou sous terre dans des aquifères. Ces premiers furent longtemps utilisés comme bains thermaux par les Romains. Les dépôts souterrains ont des températures élevées mais à des profondeurs faibles ou moyennes, de sorte que l’eau chaude ou la vapeur peuvent s’écouler naturellement. Cependant, si l’on souhaite l’extraire pour l’exploiter, il faut réaliser deux ou un nombre pair de puits à travers lesquels l’eau pourra être extraite et réintroduite une fois refroidie pour éviter que l’aquifère ne se dessèche et ne se perde en tant que réservoir thermique.

dépôts secs

Ces gisements n’ont pas besoin d’eau pour produire de l’énergie, puisqu’il s’agit en réalité d’un type de production artificielle. Ils se trouvent sous terre à une profondeur peu profonde et sont formés de roches sèches à haute température en raison de l’exposition au magma intérieur. On y injecte de l’eau froide qui, au contact de la roche chaude, produit de la vapeur d’eau, qui est libérée sous pression par une deuxième perforation également en contact avec le lit de roche chaude.

Geysers

Ils sont peut-être l’exemple le plus clair que nous ayons tous en tête, mais cela ne signifie pas qu’ils sont excessivement abondants, la plupart d’entre eux étant répartis entre l’Islande et le parc national de Yellowstone (États-Unis), des zones fondamentalement volcanique.

Ces geysers sont d’importantes sources d’eau thermale bouillante capables d’expulser violemment des colonnes de vapeur et d’eau chaude. L’explication de ce phénomène repose sur le contact des eaux souterraines avec des roches qui restent à haute température à l’intérieur de la Terre. L’eau se réchauffe et se volatilise presque instantanément, remontant à la surface à grande vitesse et étant expulsée comme si le geyser était un siphon d’eau et de vapeur.

Ce type d’énergie présente à la fois des avantages et des inconvénients qu’il convient de connaître. Ainsi, parmi les principaux avantages de l’énergie géothermique, nous soulignons les suivants :

• C’est une ressource renouvelable, pour autant que son taux d’extraction soit inférieur au taux de recharge naturelle.
• Elle est considérée comme une énergie « propre », car elle réduit la consommation de combustibles fossiles et d’autres ressources non renouvelables.
• Il ne produit pratiquement pas de déchets, ce qui réduit considérablement l’impact environnemental.
• L’émission de CO2 à effet de serre est bien inférieure à celle produite par la combustion pour obtenir la même énergie. contribue au réchauffement climatique.
• C’est une économie puisque ses coûts de production d’électricité sont faibles.
• Fournit une grande quantité de ressources ; On pense qu’aujourd’hui, elle peut fournir plus d’énergie que tous les combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon et uranium) réunis.

De plus, comme nous l’avons mentionné précédemment, l’énergie géothermique présente également des inconvénients :

• Faible développement car c’est une énergie qui commence à être utilisée. En Espagne, il est peu utilisé et les méthodes d’extraction peuvent actuellement être considérées comme quelque peu ordinaires.
• Des fuites peuvent se produire dans lesquelles du sulfure d’hydrogène est expulsé (à fortes doses, il est mortel pour l’homme), de l’arsenic, de l’ammoniac ou d’autres substances pouvant provoquer une contamination des terres et des eaux voisines.
• Les centrales géothermiques ou centrales électriques doivent être installées dans des endroits où la chaleur du sous-sol est élevée.
• Cette énergie n’est pas transportable et doit être utilisée sur placec’est-à-dire là même où il est produit (approvisionnement local).
• Ils ont un impact sur le paysage, puisque la construction d’installations pour extraire la chaleur des roches souterraines et du magma nécessite des modifications du terrain.
• De petits tremblements de terre se produisent dans les zones proches des centrales géothermiques en raison du refroidissement soudain et de la rupture des roches de la croûte terrestre.
• Pollution thermique.
• Pollution sonore. Dans les phases initiales où le forage de puits est nécessaire, on peut atteindre jusqu’à 115 décibels (presque le bruit généré par un moteur d’avion), même si une fois cela fait, son fonctionnement normal ne produit pratiquement aucun bruit extérieur (il se situe entre 75 et 80 décibels, le bruit d’un aspirateur).

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