Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Philippe LAPLAIGE : Docteur en énergétique - Ingénieur expert en charge des programmes de géothermie - Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), département Énergies renouvelables
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Jean LEMALE : Ingénieur de l'École nationale supérieure des arts et métiers (ENSAM) - Ancien expert à l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME)
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La géothermie a pour origine la chaleur de la Terre. Cette chaleur provient pour l'essentiel de la désintégration des éléments radioactifs constitutifs de la croûte terrestre et la dissipation de l'énergie primitive. Ses manifestations les plus visibles sont bien connues (volcans, geysers, sources chaudes…).
Moins connue que la majorité des autres énergies renouvelables (solaire, éolien…), la géothermie présente néanmoins certaines caractéristiques qui lui confèrent des avantages spécifiques appréciables : indépendance vis-à-vis des éléments extérieurs, présence en tous lieux, respect de l'environnement, performances énergétique et économique. Utilisée bien avant les énergies traditionnelles, son potentiel, selon les techniques développées au fil du temps, est quasiment illimité.
Sous le terme géothermie se cache en effet une diversité de techniques et d'applications. Pour les techniques, l'éventail va de la chaleur puisée à grandes profondeurs jusqu'à l'utilisation des propriétés du sous-sol à faible profondeur en passant par l'exploitation de la chaleur de zones volcaniques. En ce qui concerne les applications, on distingue deux grandes applications : la production d'électricité et la fourniture de chaleur. La production d'électricité nécessite une ressource à une température supérieure à 90 oC que l'on trouve notamment dans les zones volcaniques en bordure de plaques lithosphériques. Pour la fourniture de chaleur, les applications vont du chauffage d'une maison individuelle à la création d'un réseau de chaleur susceptible d'alimenter des ensembles urbains de quelques milliers de logements, mais elles concernent également le chauffage des cultures sous serres ou des bassins de pisciculture.
La géothermie a atteint une maturité technique qui permet sa mise en œuvre pour produire de l'électricité à des coûts comparables à ceux d'autres énergies renouvelables (hydraulique et éolien) et de la chaleur à des coûts compétitifs par rapport à ceux des énergies fossiles (gaz, fioul).
De nouvelles formes de géothermie et notamment celles qui permettent de s'affranchir de la présence d'aquifères – comme la géothermie des « roches chaudes profondes et fracturées » – ouvrent des perspectives vers la généralisation de la géothermie en tout lieu.
Comme la plupart des filières d'énergie renouvelable, la géothermie est une filière de type capitalistique, c'est-à-dire qui induit des coûts d'investissement élevés. Son développement suppose :
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une certaine stabilité des prix des énergies fossiles concurrentes. La perspective actuelle d'un maintien du prix des énergies fossiles à un niveau élevé constitue certes un atout mais la référence aux difficultés rencontrées lors du contre-choc pétrolier de 1985 est aussi pour certains un frein ;
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des mesures d'accompagnement financier et de garantie des investissements pour lesquelles les pouvoirs publics ont élaboré les outils d'incitation nécessaires ;
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la mise en place de structures spécifiques à la filière : maîtrise d'ouvrage, financement, maîtrise d'œuvre, gestion technique, recherche…
Cet article traite de l'ensemble des aspects relatifs à cette filière pleine d'avenir.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 2001 par Philippe LAPLAIGE, Jean LEMALE
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Mise en œuvre des ressources géothermales
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2. Gisements et ressources géothermales
La chaleur terrestre n'est en principe exploitable que lorsque les formations géologiques qui constituent le sous-sol renferment des aquifères dans lesquels circule un fluide géothermal. Le fluide présent – et qui s'est réchauffé au contact des roches – peut alors être capté au moyen de forages. On véhicule ainsi la chaleur emmagasinée des profondeurs vers la surface pour ensuite l'exploiter. C'est la raison pour laquelle on parle de ressources géothermales ou de gisement géothermal.
2.1 Gisement géothermal
Un gisement géothermal est constitué de trois éléments principaux :
-
une source de chaleur ;
-
une roche réservoir ;
-
un fluide.
La source de chaleur peut être soit simplement le flux thermique terrestre local, soit une intrusion magmatique à très haute température (> 600 oC), relativement proche de la surface (quelques kilomètres seulement).
Le réservoir est une formation rocheuse perméable, appelée aussi aquifère, et dans laquelle doit circuler un fluide. La perméabilité est soit :
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une perméabilité de pores (le fluide géothermal imprègne les pores de la roche dans lesquels il circule : cas du calcaire, du grès…) ;
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une perméabilité de fractures ou de fissures (le fluide géothermal circule dans la roche fracturée ou fissurée : cas du granite par exemple).
Le fluide se présente, selon la température et la pression dans le réservoir, soit sous forme de vapeur, soit sous forme de liquide ou soit sous la forme d'un mélange des deux. Les fluides géothermaux sont le plus souvent des eaux « météoriques » (eau de pluie, généralement) qui ont pénétré et circulé dans la croûte terrestre parfois pendant des milliers d'années et se sont réchauffées au contact des roches. Ils contiennent des éléments chimiques dissous (sels minéraux, gaz) acquis au cours de la circulation du fluide au contact de la roche réservoir.
HAUT DE PAGE2.2 Types de gisements géothermaux
Les gisements géothermaux peuvent être classés selon leur...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LINDAL (B.) - Industrial and other applications of geothermal energy. Dans Geothermal Energy, a review of research and development. - Earth Sciences, 12, UNESCO, Paris (1973).
-
(2) - CATALDI (R.), HODGSON (S.F.), LUND (J.W.) - Stories from a heated earth ; our geothermal heritage. - Special Report – Geothermal Resources Council, 19 (1999).
-
(3) - Blue book on geothermal resources. - Office for official publications of the european communities (1999).
-
(4) - FERRANDES (R.) - La chaleur de la terre : De l'origine de la chaleur à l'exploitation des gisements géothermiques. - ADEME Éditions (1998).
-
(5) - LEMALE (J.), JAUDIN (F.) - La géothermie : une énergie d'avenir « réalité en Île-de-France ». - ARENE (1998).
-
(6) - CHRISTOPHER (H.), ARMSTEAD (H.) - La Géothermie :...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
La lettre d'informations du CITEG (trimestriel) ADEME, BRGM
L'Énergie du Sous-sol, La géothermie en Île-de-France (trimestriel), ADEME, ARENE, BRGM
Systèmes solaires (bimestriel)
Geothermal Resources Council Bulletin (États-Unis)
IGA News (internationale)
Geo Heat Center Quartely Bulletin (États-Unis)
HAUT DE PAGE
La géothermie en Île-de-France et la Semhach (film vidéo)
Coproducteurs : ADEME, AGéMO, ARENE IDF et BRGM
Producteurs délégués : SEMHACH
Production exécutive : Un coin de Paradis, Capa Entreprise (janvier 2006)
Géothermie Bouillante (film vidéo)
Production exécutive :...
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