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Géothermie profonde : une technologie d'avenir ?

Si les calories du sous-sol sont déjà très exploitées pour la production de chaleur, seules les zones aquifères permettent aujourd'hui de produire de l'électricité. Des expérimentations sont menées pour exploiter les zones peu perméables.

Energie  |    |  Sophie FabrégatActu-Environnement.com
Géothermie profonde : une technologie d'avenir ? Carte des potentialités de géothermie profonde pour la production d'électricité en Europe.
L'utilisation de la chaleur de la terre n'est pas nouvelle. Deux mille ans avant Jésus-Christ, les îles Lipari (Italie) exploitaient déjà cette ressource pour les thermes... Pourtant, cette énergie a longtemps été délaissée au profit des énergies fossiles. Avec la hausse du prix du pétrole et du gaz et leur épuisement annoncé, la géothermie refait surface ces dernières années, pour la production de chaleur mais aussi d'électricité.
La plus grande partie de la chaleur interne de la Terre (87 %), est produite par la radioactivité naturelle des roches par désintégration de l'uranium, du thorium et du potassium. Plus la profondeur est grande, plus la chaleur est élevée, augmentant en moyenne de 3°C tous les 100 mètres. Si la géothermie de surface est très utilisée pour produire de la chaleur, beaucoup d'espoir repose aujourd'hui sur les ressources profondes pour y produire de l'électricité.
Jusqu'à aujourd'hui, cette technique n'a été développée à l'échelle industrielle que dans des zones géologiques à forte perméabilité naturelle, où la ressource est facilement mobilisable (systèmes volcaniques fracturés par exemple). Les Philippines produisent 25 % de leur électricité par géothermie. Le site géothermique de Larderello, en Italie, atteint une production de 800MW, couvrant 30 % des besoins électriques de la Toscane. Le Kenya prévoit en 2017 une contribution de 25 % de la géothermie dans son bilan énergétique. L'intérêt de cette ressource réside dans sa régularité qui la destine à une production d'électricité en base. Cependant, elle ne satisfait aujourd'hui que 0,4 % des besoins en énergie électrique mondiaux…
Une nouvelle technologie, EGS pour systèmes de géothermie stimulée, est expérimentée pour pouvoir exploiter le potentiel des zones profondes des plateformes continentales stables, où les roches ne sont pas suffisamment perméables. Ce potentiel est abondant. En Europe, il est estimé à 100.000 km2. En France, la plaine d'Alsace, la plaine de la Limagne (Massif central) et le couloir rhodanien constituent des zones exploitables. Mais avant, il faut valider la technologie. Le projet pilote de Soultz-sous-Forêts (Alsace) retient l'attention du monde entier.

Géothermie profonde, un défi technologique

Si la géothermie haute énergie (exemple de Bouillante en Guadeloupe) repose sur l'exploitation de l'eau chaude souterraine, la géothermie profonde utilise la chaleur emmagasinée dans des formations rocheuses peu perméables qui, en l'absence d'eau, est difficile à capter. Il s'agit alors de créer artificiellement des réservoirs géothermiques en profondeur. La technique ? Fragmenter en profondeur des roches chaudes par injection d'eau sous pression et créer un échangeur thermique profond via le forage de plusieurs puits. Une boucle est alors établie et l'eau, réchauffée au contact des roches chaudes, cède son énergie à une unité de surface produisant de l'électricité, via une turbine.
   
© GEIE - Exploitation minière de la chaleur - 2002
 
   
Imaginé par des Américains dans les années 1970, ce concept est complexe à mettre en œuvre et son application est encore expérimentale. Plusieurs projets ont été tentés dans le monde pour mettre au point la technique. Le plus avancé a démarré en 1987 en France, à Soultz-sous-Forêts, avec le soutien de l'Union européenne.
L'eau injectée à 5.000 m de profondeur ressort en surface à 200°C à un débit de 100 litres/s. Sur ce site, les premiers kilowatts ont été produits en 2008. Si ces travaux ont permis de valider le concept, de nombreux paramètres restent à préciser.
L'expérience a d'ores et déjà permis de modifier les pratiques lors de la création du réservoir souterrain : ''pour limiter le risque sismique, la stimulation lourde avec de l'eau très haute pression a été remplacée par une stimulation hydrochimique (eau et adjuvants)'', explique Philippe Laplaige, ingénieur au département Énergies renouvelables de l'ADEME. Le forage des trois puits de Soultz a en effet provoqué de petits séismes. Des phénomènes moins ''intenses'' qu'à Bâle (Suisse) où un projet a été arrêté à la suite de plusieurs mouvements (jusqu'à 3,4 sur l'échelle de Richter), les risques étant trop grands.
Mais d'autres questions restent à éclairer :''nous devons désormais analyser le comportement du réservoir à long terme. La réinjection de fluide froid dans le réservoir peut-elle perturber le milieu ? Peut-il y avoir des phénomènes de dissolution des minéraux ?Peut-on maintenir les températures sur le moyen terme ?''.
Le développement industriel de cette technologie n'est donc pas prévu avant 2020-2030.

Réactions13 réactions à cet article

 
géothermie profonde

La géothermie à moyenne température mise en service en France au début des années 80 a été un échec technique et économique.
La géothermie à grande profondeur serrait d'un coût très élevé et les opération de fracturation menées depuis très longtemps dans le domaine pétrolier n'apportent que de faibles débits et ceci de façon provisoire car le poids du terrain fini par refermer les fractures, en outre cette opération est très aléatoire et très couteuse...

aventurier | 16 mars 2010 à 08h48
 
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C'est une plaisanterie ?

Tous ces efforts menés pour juste quelques kW ? Avec en plus des précautions pour éviter des risques sismiques ? A mon sens, c'est beaucoup de roche brassée pour pas grand chose. Autant se rabattre sur les éoliennes. Au moins, quand on brasse du vent, on se fatigue moins...

Umwelt | 18 mars 2010 à 08h04
 
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Ce que l'on retient surtout, c'est que les

investissement dans ce secteur, ne semblent pas être du goût des lobbyistes ! Ce qui est une plaisanterie, c'est d'annoncer que cela ne se fera pas avant 2020 et 2030. Les lobbies du nucléaire et du pétrole veillent au grain ! D'ici là, effectivement, on aura épuisé nos 60 centrales nucléaires et trouvé 1000 milliards pour les recycler. Y'a pas, vision et anticipation ne sont vraiment pas français...

mathias | 19 mars 2010 à 11h28
 
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On peut parler de ce que l'on connait?

C'est évident! Il y a de l'avenir pour la géothermie
profonde! Bien sûr,on connait Soultz s/forêt,mais pas ou on veut l'ignorer, l'énorme potentiel de source de
chaleur sous les mines de potasse ,fermées pour raisons de concurrence,mais pas d'épuisement!
Des études de disponibilité de chaleur dans la grande oolithe l'ont démontré! Mais ,ce qui ne parait être qu'une utopie aujourd'hui ,sera un réalité demain quand les opposants arrêteront de
bloquer les projets connus depuis longtemps?

arthur | 19 mars 2010 à 13h24
 
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La geothermie difficile oui mais ily a un potentie

Nous ne sommes pas pret de savoir stocker l'energie de facon economique L'avantage essentiel de la geothermi est qu'elle nen demandera pas de stockage. Ce sera difficile oui, mpais nous savons qu'en technique on a rien sans peine et le potentiel en cas de succ-s serait tres important?

jean-marie | 19 mars 2010 à 17h52
 
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Re:géothermie profonde

"...a été un échec technique et économique" : il y a eu de graves problèmes de corrosion , il a fallu gérer les conséquences du contre-choc de 1986 et de l'arrêt de l'inflation à 15%, refinancer ici ou là... Aujourd'hui, cette géothermie-la se développe maintenant bien même si elle est moins rentable que ce que l'on disait en 1980. Cela dit, il y a plusieurs géothermies, pour les îles volcaniques, les maisons individuelles, les piscines...
Bref, pas de "panacée universelle" !

PV | 29 mars 2010 à 18h01
 
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énergies renouvelables

Toutes les solutions pour cesser le pillage de la ferre et les énergies fossiles est à encourager. Aller chercher la chaleur pour faire de l'électricité est une de ces solutions . Si on arrive à promouvoir ces idées comme le vent, le solaire, etc.avant que l'homme ait rendu invivable la terre (pollution etc)ce sera un grand défi gagné.
Je suis sceptique , car l'homme est suicidaire avec son hystérie du gain, des dollars à tout prix. Après moi le déluge est la maxime de trop de gens.
Claudino

Claudino | 26 juillet 2010 à 09h09
 
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Il y en a encore qui croient qu'une énergie propre, c'est une énergie "pompée dans la nature".
Aujourd'hui on se rend compte qu'en dehors de l'énergie économisée, et mieux encore non dépensée, et que en dehors du bois, il n'existe pas d'énergie propre et renouvelable.
Non seulement, je suis convaincu que cela n'existe pas, et que tout ce qui est fait pour nous le faire croire n'est que discours de personnes qui veulent vendre ses énergies.
Certaines idées lumineuses, sous couvert "d'écologie" sont à mon avis très dangereuses pour la nature, pour l'environnement et au final ...pour l'homme.
Je vais essayer d'expliquer simplement ce qui cloche avec la géothermie profonde : La terre est une boule en fusion, fusion qui est dû à sa propre pression (l’idée de dire que cette fusion remonte uniquement à la création de la terre et du big bang ne tient pas). La fine "croûte terrestre" sur laquelle nous vivons est durci en surface (il faut dire qu’il y a un peu moins de pression en surface).

Quelques météorites « géantes » ont provoqué quelques perturbations importantes sur ces plaques terrestres, mais si cela a créé plus de relief sur la terre, soulèvement de montagnes, cassures des plaques, c’était il y a longtemps, et l’équilibre se refait doucement.

Donc nous vivons sur des plaques qui bougent, se déplacent au gré du mouvement du magma qui se trouve sous nos pieds.
Ce magma fonctionne comme une casserole d’eau. Plus on la chauffe, plus, il y a de mouvements de convections.
Les

WILD | 07 juin 2011 à 11h30
 
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suite du message : Plus on la chauffe, plus, il y a de mouvements de convections.
Les volcans, les failles sont des soupapes qui évacuent la pression du magma en éternel mouvement.
Que se passe-t-il avec la géothermie profonde ?
Si on extrait quelques calories, vous me direz, cela n’a pas beaucoup de conséquences, c’est imperceptible pour nous.
Mais si nous creusons profondément, et nous prélevons beaucoup d’énergie au point de créer des points froids sous terre, alors nous bousculons les conditions d’équilibre qui se situent sous nos pieds, et nous accélèrerons les désordres tectoniques.
Le point froid cherchera à se réchauffer, pour se faire, et comme pour reprendre le schéma de la casserole d’eau que l’on chauffe, le magma se déplace plus rapidement pour cela à certains endroits, moins d’en d’autres, et nous pouvons prévoir dans ce nouveau désordre, des perturbations qui ne seront pas sans conséquence sur le mouvement des plaques, et donc, sur les tremblements de terre et peut-être d’autres conséquences qu’il est encore difficile de mesurer…

WILD | 07 juin 2011 à 12h24
 
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pourquoi dans la geothermie profonde on parle d'injecte de l'eau froide ce qui risque "peut etre" de creer un refroidissement dans ces couches .AAlors qu"un echancheur en boucle permetrait une maitrise de ce probleme , car n'oublions pas , le but , c'est de capturer une certaine chaleur pour creer de la vapeur , voir des kw .

palmyr | 06 novembre 2011 à 18h04
 
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Bonjour,
Comment l'eau profonde à 200 ° peut-elle rester sous forme liquide à 180° et à la pression atmosphérique puisqu'elle est remontée en surface ?
Merci pour votre réponse.
JOJO

JOJO | 19 décembre 2011 à 12h34
 
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Il est amusant de constater que la géothermie est plutot à la mode alors que si on y regarde de plus prés, forage, fracturation, stimulation hydrochimique sont exactement les mêmes techniques que l'exploitation des gaz de schistes.

Comme quoi peindre une technique classée "sale" en "vert" fait bien passer la pilule...

Herv12 | 30 juillet 2012 à 23h38
 
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La géothermie : c'est quoi le principe ?

L’idée est simple : il s’agit de récupérer l’énergie stockée sous nos pieds sous la surface de la Terre et de s’en servir pour chauffer les bâtiments ou produire de l’électricité.

La_Fouinedu 56 | 22 septembre 2014 à 08h46
 
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