Le principal usage de la géothermie profonde est l'alimentation de réseaux de chaleur. On parle alors de "basse énergie" pour décrire des forages allant de quelques centaines de mètres à 2.000 mètres et des températures comprises entre 30°C et 90°C.

La géothermie est considérée comme profonde lorsque le captage de la chaleur s’effectue au-delà de quelques centaines de mètres. A ces profondeurs, on recherche des températures élevées afin de récupérer une grande quantité de chaleur.
Le principe consiste à forer jusqu’à une nappe d’eau dont la température est comprise entre 30 et 90°C. Ces aquifères sont situés généralement à des profondeurs allant de quelques centaines de mètres à 2.000 m. Si la nappe est suffisamment importante, il devient possible de récupérer de grandes quantités d’énergie en remontant l’eau à la surface. Cette eau géothermale peut alors être utilisée pour différentes activités telles que le chauffage de serre ou la production de chaleur pour l’industrie et les logements.
Une fois remontée, l’eau passe dans un échangeur thermique afin de capter la chaleur. Il n’est en effet pas possible d’alimenter directement le réseau de chaleur avec l’eau du puits, celle-ci étant trop corrosive du fait de la présence de sel et de sulfures en grande quantité. Une fois qu’elle a cédé sa chaleur, elle est réinjectée dans l’aquifère puisqu’il interdit de rejeter cette eau en surface. Le puits géothermique et l’échangeur thermique constituent donc un circuit primaire qui remplace une chaudière traditionnelle et chauffe le réseau de chaleur. Quant au réseau de chaleur, qui constitue le circuit secondaire, il alimente des sous-stations qui permettent de transférer la chaleur du réseau vers les bâtiments raccordés.

Combiner une source et une demande de chaleur

La technique est maintenant maîtrisée et ne constitue pas un obstacle au développement de la géothermie basse énergie. Par contre il n’est pas possible de transporter la chaleur sur des réseaux très étendus, ce qui constitue un frein au développement de la technologie. Ainsi, pour qu’un réseau de chaleur alimenté par une boucle géothermale représente un réel intérêt il faut que l'aquifère soit proche du lieu de consommation. En France, de nombreuses régions présentent des bassins sédimentaires profonds permettant le développement de la géothermie basse énergie, mais deux régions sont particulièrement propices du fait de la coïncidence entre la ressource et les besoins en chaleur : l’Ile-de-France et dans une moindre mesure l’Aquitaine.
Selon l’Ademe, en 2009 la France comptait 38 réseaux de ce type pour une production réalisée à 80% en Ile-de-France. Ce sont environ 170.000 logements qui sont alimentés en région parisienne par les réseaux de chaleur géothermiques qui bénéficient d’un bassin sédimentaire avec cinq grands aquifères dont le Dogger qui s’étend sur plus de 15.000 km2 et offre des températures de 56 à 85°C. L’un des exemples les plus connus est offert par la Maison de Radio France, situé à Paris et dont le chauffage et la climatisation sont effectués grâce à la géothermie. Quant au potentiel, il reste important puisque l’aquifère situé à une profondeur de 1.500 à 2.000 mètres permet des débits suffisamment importants pour que l’on puisse augmenter sensiblement le recours à la géothermie sans mettre en péril la ressource.

Mastère Spécialisé Supélec – Ingénieur d’Affaires pour les Marchés de l’Énergie – 4ème promotion

L’année 2010 aura été marquée par les débats sur la loi NOME. Le Mastère Spécialisé Ingénieur d’Affaires pour les Marchés de l’Énergie, proposé par SUPELEC en partenariat avec CEGOS, est une formation d’excellence pour ceux dont la mission est de gérer le levier stratégique de l’énergie.

30 ans de développement en dents de scie

Avec le renchérissement du prix des hydrocarbures durant les années 70, la géothermie est devenue compétitives face aux autres énergies. Au début des années 80, elle a donc pris son essor avec le soutien des pouvoirs publics, et en particulier des collectivités locales qui assurèrent la maitrise d’ouvrage, afin d’alimenter de grands ensembles urbains. Environ une centaine de puits furent forés en région parisienne, pour une cinquantaine de projets de réseaux.
Cependant, le développement de la technologie fut stoppé net dès le milieu des années 80 à cause de trois problèmes concomitants. Tout d’abord, les conditions du modèle économique se sont dégradées avec le contre choc pétrolier qui a permis de revenir à un usage compétitif des hydrocarbures. D’autre part, des problèmes techniques, liés à la corrosion et à des dépôts dans les circuits primaires, sont apparus. Enfin, les financements des opérations, à des taux d’intérêt élevés, alors même que l’inflation diminuait, a rendu la charge financière intenable pour de nombreux projets. Des négociations, débutées à la fin de la décennie 80 afin d’alléger la charge financière, et la résolution des problèmes techniques ont permis de sauver 34 projets en Ile-de-France, sur les plus de 50 initiés dix ans plus tôt.
Aujourd’hui, avec les objectifs de consommation d’énergie issue de sources renouvelable, la géothermie basse température bénéficie d’un regain d’intérêt. Ainsi, la Région Ile-de-France et l’Ademe ont prévu d’investir 22 millions d'euros entre 2008 et 2013 pour réhabiliter des réseaux existants et en créer de nouveaux.
C’est le cas notamment à Sucy-en-Brie (Val de Marne) où un troisième forage à été réalisé en 2008 pour prolonger la durée de vie de l’exploitation. Les deux forages existant ont été reconvertis en puits de réinjection, la puissance de l’installation a été portée à 11 MW contre 7 initialement et la longueur du réseau de chaleur est passée de 3 à 4 km.
Un autre projet de grande envergure concerne la Zone Paris Nord-Est où doit être déployé un réseau de chaleur géothermique qui alimentera divers bâtiments pour une surface de plus d’un million de m2.

Philippe Collet