Il existe quatre types de géothermie classés en fonction de la température et qui détermine les utilisations possibles. La géothermie de haute énergie, concernant des températures supérieures à 150 °C, et de moyenne énergie, pour des températures comprises entre 100 °C et 150°C, est valorisée principalement pour la fabrication d'électricité. Alors que la géothermie basse énergie (températures comprises entre 30 °C et 100 °C) permet de couvrir une large gamme d'usage comme le chauffage urbain, le chauffage de serres, l'utilisation de chaleur dans les process industriels, le thermalisme, etc. La géothermie très basse énergie, quant à elle, concerne les aquifères peu profonds d'une température inférieure à 30°C. Vu sa faible température, elle nécessite la mise en œuvre de pompes à chaleur qui prélèvent cette énergie à basse température pour l'augmenter à une température suffisante pour le chauffage et la climatisation d'habitations individuelles.
Ces cinq dernières années, la production d'énergie issue de la géothermie a progressé de 4 % par an dans le monde. Les Etat-Unis sont les premiers producteurs d'électricité et de chaleur à partir de la géothermie (30% de la production mondiale). Partout sur le globe, des projets se développent et les Philippines produisent d'ores et déjà 21 % de leur électricité grâce à cette technique. Plusieurs pays en développement, notamment en Amérique Centrale et en Afrique Orientale, pourraient satisfaire, à moyen terme, une part importante de leurs besoins en électricité par géothermie. Ainsi le Kenya prévoit en 2017 une contribution de 25 % de cette ressource dans son bilan énergétique.
En Europe, la filière basse énergie et les pompes à chaleur sont plus développées que la filière électrique.
L'Italie est le principal utilisateur de la géothermie basse énergie avec 43% de la puissance installée devant la France (29%) et l'Allemagne (6,2%).
La filière des pompes à chaleur est développée principalement en Suède qui concentre 48,7% des installations devant l'Allemagne (18,3%) et la France (10,4%).
Pour la filière électrique l'Italie est également le premier producteur (96% de la puissance installée) devant le Portugal (1,9%) et la France (1,7%). Cependant la technique permettant de transformer de l'eau profonde en électricité réclame des investissements importants ce qui a poussé l'Italie a fermé un certain nombre de puits ces dernières années.
En fait, seuls le Portugal et la France, grâce aux départements d'outre-mer, peuvent explorer cette piste de manière intensive car la géomorphologie volcanique et insulaire facilite l'accès à la ressource.
D'après le Bureau de Recherche Géologique et Minière (BRGM) la France recèle dans son sous-sol un potentiel géothermique important dont une infime partie est aujourd'hui exploitée.
Le bassin rhénan, le massif central et les DOM sont des régions favorables à la géothermie haute et moyenne énergie. La première référence française en matière de géothermie haute température se situe à Bouillante, non loin du volcan guadeloupéen de la Soufrière. Mise en service en 1986, la centrale devrait voir prochainement sa capacité multipliée par deux. Lancés en 2003, d'importants travaux d'extension lui permettront en effet d'atteindre une puissance installée totale de l'ordre de 20 MW à la fin de cette année permettant de couvrir environ 10% des besoins annuels en électricité de l'île.
En termes de basse énergie, le bassin parisien constitue un réservoir important utilisé pour le chauffage collectif. Comportant cinq grands aquifères dont le Dogger qui s'étend sur plus de 15 000 km2 avec des températures variant de 56 à 85°C, ce réservoir assure aujourd'hui le fonctionnement de 34 installations géothermales. L'exploitation de ces ressources très basse température a commencé très tôt en France, dès 1963, à la Maison de la Radio à Paris, avec la mise en œuvre d'un système de chauffage et de climatisation qui puise l'eau à 600 m de profondeur à une température de 27°C.
Depuis quelques années, le marché des pompes à chaleur géothermiques pour le chauffage des maisons individuelles connaît en France un réel développement à l'instar d'autres pays européens. En 2004, le nombre d'unités vendues pour équiper des maisons individuelles était de l'ordre de 11 700 à comparer aux 700 installations vendues en 1997.
Malgré toutes ces initiatives, la géothermie ne représentait, en France, en 2004, que 2,3% de l'énergie issue de ressources renouvelables. La filière a pourtant atteint un niveau de maturité
technique et commerciale qui lui permet de rivaliser sans complexe avec les autres énergies renouvelables mais souffre encore d'un déficit de notoriété. Un programme d'inventaire des ressources géothermiques mené par l'ADEME et le BRGM a été engagé sur une dizaine de régions pour actualiser les données. Ces informations sont nécessaires pour relancer la filière même si les avantages de cette ressource sont bien connus.
Sur le plan environnemental, une exploitation géothermique produit peu de rejets. Par exemple, en ce qui concerne le CO2, une centrale géothermo-électrique émet 10 fois moins qu'une centrale au gaz naturel.
Sur le plan technique, la géothermie fait appel à une ressource régulière, dépendante uniquement des caractéristiques intrinsèques du sol et non des éléments extérieurs. En revanche les coûts de recherche et d'installation sont les principaux freins à son développement : selon la nature du sol, les coûts de forage peuvent être très élevés mais une fois la mise en place de l'installation, le coût d'exploitation est quasiment nul.
Néanmoins il est important de préciser que l'énergie géothermique est une énergie renouvelable paradoxale dans la mesure où une utilisation trop intensive des ressources peut entraîner l'épuisement des nappes chaudes. Une utilisation raisonnée de cette forme d'énergie s'impose nécessairement.
Actuellement, les perspectives de développement sont principalement orientées vers la géothermie de grandes profondeurs. Le principal enjeu de la filière consiste donc à conduire des recherches pour améliorer, en innovant, les méthodologies d'exploration et d'évaluation des champs géothermiques afin de diminuer les coûts. C'est dans ce but qu'est mené sur le site de Soultz-sous-Forêts le plus grand projet de géothermie profonde conduit actuellement dans le monde. Initié depuis 1987, ce programme consiste à démonter la faisabilité de l'utilisation de la chaleur des roches sèches fracturées. De l'eau peut être injectée au milieu de ces roches à 5000 m de profondeur et par échange thermique elle ressort en surface à 200°C à un débit de 100L /s. Les résultats sont encourageants et plusieurs nouveaux projets internationaux, notamment en Suisse et en Australie ont été lancés en s'appuyant fortement sur les acquis de Soultz mais l'industrialisation du procédé n'est pas prévue avant 2010.
Article publié le 25 novembre 2005
