Bibliographie & annexes
Présentation
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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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Gisements et ressources géothermales
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1. La Terre, source de chaleur
L'histoire de la géothermie est étroitement liée à celle de la création du globe terrestre, puis de ses changements progressifs. Notre planète a ainsi connu d'extraordinaires métamorphoses, surtout dans la première partie de sa formation. C'est à cette période que la Terre s'est structurée progressivement en différentes couches sphériques concentriques.
Toutes les manifestations évidentes de l'énergie thermique de notre planète (volcans, fumerolles, sources chaudes, etc.) étaient connues de nos lointains ancêtres et les premières formes d'utilisation de la géothermie se perdent dans la nuit des temps : sources chaudes pour leurs vertus curatives, cuisson et séchage des aliments grâce aux fumerolles, extraction minière de sources thermales pour récupérer l'acide borique et extraction du soufre et du sel.
Cependant, toutes ces applications restèrent à une échelle extrêmement modeste et il faut attendre le début du XXe siècle pour que la géothermie passe du stade artisanal au stade industriel.
La géothermie a deux grands domaines d'application : la production d'électricité et les usages thermiques.
Les premiers développements de la géothermie comme source de production d'électricité ont été réalisés en Italie, à Larderello en Toscane, au début du XXe siècle. Tout commence en 1904 lorsque des essais furent entrepris avec succès pour éclairer cinq lampes de quelques dizaines de watts à l'aide d'une dynamo actionnée par un moteur alternatif alimenté par de la vapeur géothermale. L'année suivante, une première centrale expérimentale de 20 kW était construite sur le site pour fournir en électricité les habitations du village de Larderello à l'aide d'un petit réseau de distribution. En 1913, entrait en service la première vraie centrale géothermique avec un premier groupe à turbine d'une puissance électrique de 250 kW. En 1944, la puissance électrique installée sur le site d'exploitation atteignait 127 MW.
Ce n'est qu'à partir de 1960 que la production d'électricité d'origine géothérmale commencera à prendre son essor au plan mondial. Elle devient alors une véritable industrie dont le développement s'accélère surtout après le premier choc pétrolier de 1973. Aujourd'hui, on dénombre plusieurs centaines d'installations dans le monde : les puissances électriques...
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La Terre, source de chaleur
BIBLIOGRAPHIE
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(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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