Au sein de la famille des énergies renouvelables, la géothermie fait figure d’exception. Alors que le vent, l’eau, la biomasse ou encore le photovoltaïque exploitent de manière directe ou indirecte le soleil, la géothermie repose elle sur l’utilisation de la chaleur de la terre. Une énergie encore largement sous-exploitée du fait de contraintes techniques fortes. Pourtant, le potentiel est immense.
Le principe de la géothermie
Qu’est-ce que la géothermie ? Avant de nous intéresser aux techniques concrètement utilisées, il est important de faire un point définition. Comment définir la géothermie ? Il s’agit d’une technique qui consiste à utiliser la chaleur présente dans le sous-sol pour le chauffage et/ou la production d’électricité.
Géothermie signifie littéralement « chaleur de la terre ». Normal donc que cette technique désigne l’exploitation de la chaleur présente dans le sous-sol. Cette chaleur peut être présente sous plusieurs formes : avec de l’eau chaude ou de la vapeur.
Pourquoi la géothermie est une énergie renouvelable ?
La géothermie peut être considérée comme une énergie renouvelable car elle utilise le flux de chaleur qui remonte au travers de l’écorce terrestre et qui est disponible en permanence. Il s’agit même d’une « énergie exemplaire » selon l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME).
Les émissions de CO2 générées par l’exploitation de la géothermie sont très faibles. Il faut en effet une source d’énergie électrique pour son exploitation mais aucune combustion n’est réalisée pour l’exploiter ;
- Indépendante des conditions climatiques, abondante, l’énergie issue de la terre est durable et sûre ;
- Grâce à l’exploitation à proximité du lieu d’utilisation, l’énergie géothermique ne nécessite pas de transport et ne subit pas de perte d’énergie ;
- L’eau exploitée dans les nappes pour la géothermie se renouvelle par ruissellement des eaux de surface et par réinjection. La géothermie est ainsi une énergie inépuisable.
L’énergie géothermale permet de produire une chaleur renouvelable et d’alimenter des équipements de chauffage ou de fournir de l’électricité.
Les différentes techniques de géothermie
La géothermie est divisée en plusieurs grandes catégories.
La géothermie haute énergie avec des températures supérieures à 90 °C
- La « très haute température » (plus de 150 °C) désigne la géothermie dont l’exploitation repose sur une eau située au-delà de 2 500 m de profondeur. On parle alors de réservoirs fracturés, situés dans des failles naturelles et qui nécessitent des forages très profonds.
- La « haute température » (90 à 150 °C) permet de capter de l’eau chaude ou de la vapeur avec des réservoirs dont la profondeur est inférieure à 1 000 m. Il est parfois possible d’exploiter des réservoirs plus profonds. C’est le cas de bassins sédimentaires jusqu’à 4 000 m de profondeur.
La géothermie basse énergie avec des températures inférieures à 90 °C
- La « basse température » (30 à 90 °C) exploite des réservoirs profonds d’une centaine de mètres. Dans ce cas, il est possible d’alimenter un logement en chauffage mais pas de produire de l’électricité.
- La « très basse température » (moins de 30 °C) désigne la géothermie qui exploite la chaleur du sous-sol la plus proche. La température reste assez faible mais permet déjà d’alimenter un système de chauffage et de climatisation en milieu résidentiel, notamment.
La géothermie en France
La géothermie est utilisée dans une centaine de pays à travers le monde et permet parfois d’alimenter à hauteur de 20 % du mix énergétique la production nationale. En France, la géothermie se classe derrière la biomasse et l’hydroélectricité.
La France compte 71 installations géothermiques (dont 48 réseaux de chaleur géothermiques en Île-de-France). La programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) prévoit de développer ce parc et de multiplier par quatre la production de chaleur issue de la géothermie à horizon 2023.
En ce qui concerne les particuliers, les installations qui utilisent la géothermie comme les pompes à chaleur sont encore très confidentielles. En 2020, le marché de la géothermie était en progression de + 9 %, mais constituait 2 600 unités vendues seulement.
C’est en France d’Outre-mer que le potentiel géothermique est très fort. Un site de production d’électricité géothermique existe déjà en Guadeloupe. Des études importantes sont menées à La Réunion. En métropole, des expérimentations sont menées dans l’Est de la France, en Alsace. Il existe déjà une centrale de géothermie profonde à usage industriel à Rittershoffen. Celle-ci, exploitée par Electricité de Strasbourg, utilise une eau géothermale captée à plus de 170 °C à 2 600 mètres de profondeur.
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