La géothermie, écotechnologie d’avenir ?

Ecotechnologie en devenir, la géothermie a pour objectif d’exploiter la chaleur du sous-sol à des fins énergétiques, en faisant appel à différentes techniques, permettant ainsi la production de chaleur, de froid et même, dans certains cas, d’électricité. Locale, renouvelable, disponible à tout moment, propre, non polluante et peu coûteuse en fonctionnement, l’énergie géothermique s’impose aujourd’hui comme une véritable option du développement durable. Face à ces différents bienfaits, le gouvernement prévoit dans le cadre du Grenelle de l’environnement, une multiplication par 6 à horizon 2020 de la production de chaleur à partir des différents types de géothermie. A cette même échéance, le Grenelle de l’environnement prévoit également que 20 % de l’électricité produite dans les DOM soit d’origine géothermique afin d’atteindre, à un coût acceptable pour la collectivité, l’objectif plus général de 50 % d’énergie renouvelable dans les DOM.

En qualité d’établissement public de référence sur les sciences de la Terre, la géothermie s’inscrit logiquement et de longue date dans les prérogatives du BRGM. D’ailleurs, en participant activement au développement des réseaux de chaleur géothermique dans le Bassin Parisien à la fin des années 1970, le BRGM fut l’un des premiers acteurs à mener des travaux de recherches en la matière. Face au nouvel essor pris par cette écotechnologie ces dernières années, le BRGM a créé un département consacré à ce sujet en 2007. Le département Géothermie du BRGM couvre à présent l’ensemble des domaines de la géothermie : pompes à chaleurs, réseaux de chaleur, électricité dans les îles volcaniques, systèmes géothermiques non conventionnels. « Ce département a pour vocation de mener différentes activités de R&D, de développer la connaissance de la ressource géothermique et d’apporter en tant qu’expert son appui aux politiques menées par les pouvoirs publics autour de la géothermie », précise Romain Vernier, Directeur du département Géothermie du BRGM ». Parallèlement, le BRGM dispose d’une filiale CFG Services qui intervient notamment dans l’ingénierie de projets de géothermie profonde (mise en place, entretien et maintenance des projets de géothermie) », poursuit-il.

La géothermie, réponse écologique aux besoins de chauffage ou de refroidissement

A court terme, les pompes à chaleur géothermiques représentent ainsi les perspectives de croissance les plus importantes de cette technologie. Le Grenelle de l’environnement fixe d’ailleurs pour objectif ambitieux d’équiper 2 millions de foyers de pompes à chaleur d’ici 2020. Ces pompes à chaleur, associées à des échangeurs souterrains, permettent de répondre aux besoins de chauffage ou de refroidissement de bâtiments individuels, de bâtiments du petit tertiaire ou du petit collectif, partout en France. « Afin d’améliorer encore la performance de ces systèmes et plus largement de concevoir une géothermie parfaitement adaptée tant à la rénovation qu’aux bâtiments basse consommation du futur, le BRGM a mis en place une plate-forme de tests des échangeurs géothermiques à Orléans », explique Romain Vernier, Directeur du département Géothermie du BRGM.  Les réseaux de chaleur géothermique ont de leur côté pour vocation d’exploiter des ressources de chaleur plus profondes et plus chaudes pour alimenter directement des réseaux de chaleur urbains, ainsi que pour des usages industriels ou agricoles. A titre d’exemple, l’aéroport de Paris-Orly va ainsi très prochainement chauffer une partie de ses installations par ce système de géothermie. Cette opération s’ajoute à la trentaine d’autres opérations de ce type qui existe déjà dans le Bassin Parisien. « Tout l’enjeu sur lequel se penche aujourd’hui le BRGM, consiste à développer ce type de géothermie en identifiant de nouvelles couches géologiques de notre sous- sol contenant cette ressource énergétique et en précisant les précautions techniques nécessaires pour leur exploitation durable », précise Romain Vernier.

La géothermie, productrice d’électricité dans les régions volcaniques

Le recours à la géothermie pour la production d’électricité nécessite au préalable de s’appuyer sur une ressource géothermale de plus de 100°C et même, si possible, 150°C. Or, en France, le contexte insulaire volcanique de certains départements d’outre-mer rend cette production d’électricité par géothermie particulièrement prometteuse. « La centrale de Bouillante en Guadeloupe, détenue par Géothermie Bouillante, une filiale du BRGM et d’EDF, constitue une première capacité de production pour les DOM volcaniques français. Dans les DOM, la géothermie représente l’énergie renouvelable réellement susceptible de contribuer à une production d’électricité à un prix compétitif, souligne Romain Vernier. À terme, elle pourrait contribuer pour près de la moitié à l’objectif des 50 % d’énergies renouvelables dans la consommation d’énergie des DOM en 2010. Fort de ce constat, le BRGM relance avec l’ensemble des partenaires locaux l’exploration de la ressource géothermale sur les îles et mène des travaux complémentaires, notamment sur la gestion durable de la ressource géothermale, la maîtrise des impacts environnementaux et sur les utilisations secondaires de la géothermie telle que la production de froid ».

La géothermie, source massive de production d’électricité de demain ?

Parallèlement à son investissement dans les systèmes de géothermie plus traditionnelle, le BRGM contribue actuellement au développement des systèmes de géothermie de nouvelle génération, dits Enhanced Geothermal Systems (EGS). « Le principe consiste à fracturer des roches chaudes à plusieurs kilomètres de profondeur pour y faire circuler un fluide à partir duquel sera produite l’électricité, explique Romain Vernier. Le BRGM mène des recherches théoriques et appliquées sur ce sujet, en s’appuyant pour les aspects expérimentaux sur le démonstrateur de recherche de Soultz sous-Forêts ». Ce démonstrateur, le premier au monde exploitant la technologie des EGS, ouvre la voie au développement de la production d’électricité géothermique en dehors des régions volcaniques, avec des objectifs de production ambitieux pour 2050.