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Géothermie 

La géothermie, du grec géo (la terre) et thermos (la chaleur), est la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre et la technique qui vise à l'exploiter. Par extension, la géothermie désigne aussi l'énergie géothermique issue de l'énergie de la Terre qui est convertie en chaleur

On distingue trois types de géothermie : 

  • la géothermie à captage horizontal ; 
  • la géothermie à captage vertical ; 
  • la géothermie à captage sur nappe phréatique.  

Ce fluide se réchauffe et remonte chargé d'énergie qui se transforme en énergie à très faible coût. Aujourd'hui, la géothermie est une vraie solution pour contrer les évolutions néfastes pour l'environnement (gaz à effet de serre) et les augmentations incessantes du cout énergétique (énergies fossiles).

L'énergie géothermique est exploitée dans des réseaux de chauffage et d'eau chaude depuis des milliers d'années en Chine, dans la Rome antique et dans le bassin méditerranéen. 

L'augmentation des prix de l'énergie et le besoin d'émettre moins de gaz à effet de serre la rendent plus attrayante. En 2007, en France le BRGM a avec l’ADEME, créé un département géothermie pour la promouvoir, après s'être associé à différents programmes de recherche, de travaux de service public.

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Principes : 

Le manteau terrestre étant chaud, la croûte terrestre laisse filtrer un peu de cette chaleur, cependant la plus grande partie de la puissance géothermique obtenue en surface (87 %) est produite par la radioactivité des roches qui constituent la croûte terrestre (désintégration naturelle de l'uranium, du thorium et du potassium). 

Il existe dans la croûte terrestre, épaisse en moyenne de 30 km, un gradient de température appelé gradient géothermique qui définit que plus on creuse et plus la température augmente ; en moyenne de 3 °C par 100 mètres de profondeur. 

La géothermie vise à étudier et exploiter ce phénomène d'augmentation de la température en fonction de la profondeur (même si le flux de puissance obtenu diminue avec la profondeur, puisque l'essentiel de ce flux provient de la radioactivité des roches de la croûte terrestre). 

Une énergie inépuisable de faible intensité. Cette source d'énergie est considérée comme inépuisable, car elle dépend des sources de chaleur internes de la terre, dont la durée de vie se chiffre en milliards d'années. Elle est en général diffuse et rarement concentrée, avec un flux moyen de 0,1 MW/km² et un niveau de température faible. La puissance exploitable économiquement est donc en règle générale réduite. Il arrive cependant qu'elle soit plus concentrée à proximité des failles tectoniques entre plaques terrestres, en particulier des formations volcaniques ou encore dans des formations géologiques favorables, comme dans le Bassin parisien. C'est pourquoi il faut distinguer plusieurs types d'utilisation de la géothermie suivant ses caractéristiques locales :  

  • la géothermie de surface à basse température : 5-10 °C, 
  • la géothermie profonde 50-95 °C, jusqu'à 2 000 m de profondeur, 
  • la géothermie très profonde à haute et très haute température, jusqu'à 10 000 m la géothermie volcanique de type geyser.  

L'exploitation de cette énergie doit veiller à limiter le débit d'extraction de l'énergie au flux de chaleur alimentant la ressource, à défaut de l'épuiser pour une certaine période de temps. Même si certains sites géothermiques peuvent atteindre jusqu'à 0,2 W/m2, le rythme d'exploitation de la géothermie peut être supérieur au rythme de renouvellement naturel de la chaleur, ce qui peut entrainer un épuisement de la ressource a terme. 

Son caractère inépuisable dépend donc des conditions d'utilisation : En moyenne à la surface de la Terre, de l'ordre de 60 mW pour chaque mètre carré (0,06 W/m2) de terrain exploité, à comparer à la densité de puissance solaire moyenne reçue par la Terre, de l'ordre de 6 000 fois plus important (340 W/m2) environ).

 

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