Blog

Oct 23, 2023

Entrons-nous dans l'âge d'or de la géothermie ?

Malgré ses avantages, l'énergie géothermique a connu une utilisation limitée par rapport à

Malgré ses avantages, l'énergie géothermique a connu une utilisation limitée par rapport aux combustibles fossiles. Découvrez comment cette source renouvelable gagne du terrain et quels avantages elle offre.

À environ 6 000 degrés Celsius (11 000 degrés Fahrenheit), le noyau de la Terre est à peu près aussi chaud que le soleil. Bien que non comparable, même à 2 000 à 5 000 mètres (6 500 à 16 000 pieds) sous la surface de la planète, il peut faire 60 à 200 ° C, tandis que dans les régions volcaniques, même les températures de surface peuvent atteindre 400 degrés.

Cela représente beaucoup d'énergie potentielle basée sur la chaleur. Nos ancêtres n'étaient pas étrangers à la puissance de l'énergie géothermique, comme on l'appelle. Au premier siècle de notre ère, les Romains vivant dans les villes de l'ouest de l'Allemagne, aujourd'hui connues sous le nom d'Aix-la-Chapelle et de Wiesbaden, chauffaient leurs maisons et leurs thermes avec de l'eau de source chaude. En Nouvelle-Zélande, les Maoris cuisinaient leurs aliments en utilisant la chaleur de la Terre et, en 1904, l'énergie géothermique a été utilisée pour produire de l'électricité à Larderello, dans le centre de l'Italie.

Aujourd'hui, quelque 400 centrales électriques dans 30 pays produisent de l'électricité à partir de la vapeur générée sous la surface de la terre, produisant une capacité totale de 16 gigawatts (GW).

Cette méthode de production d'électricité est particulièrement importante dans les régions volcaniques le long de la ceinture de feu du Pacifique, notamment aux États-Unis, au Mexique, au Salvador, en Islande, en Turquie, au Kenya, en Indonésie, aux Philippines et en Nouvelle-Zélande. Mais au niveau mondial, la géothermie ne représente que 0,5 % de la production d'électricité.

Dans le monde, la géothermie est principalement utilisée pour le chauffage des piscines, des bâtiments, des serres et pour les systèmes de chauffage urbain. L'eau jusqu'à 200 degrés C est pompée à partir de forages jusqu'à 5 000 mètres de profondeur. La chaleur est ensuite extraite et l'eau refroidie est pompée à travers un second alésage.

Cette méthode de capture de la chaleur est réalisable dans le monde entier, peu coûteuse et de plus en plus populaire dans les pays sans activité volcanique. Selon les évaluations du Renewables Global Status Report, la capacité installée des centrales géothermiques est actuellement de 38 gigawatts dans le monde, soit plus du double de la capacité des centrales géothermiques qui produisent de l'électricité.

A ce jour, la Chine (14 GW), la Turquie (3 GW), l'Islande (2 GW) et le Japon (2 GW) sont les leaders du développement de la géothermie profonde, chauffant de plus en plus de quartiers urbains et de serres. En Allemagne, la ville de Munich bénéficie d'un chauffage géothermique peu coûteux et a pour objectif d'utiliser cette technologie pour rendre le secteur climatiquement neutre d'ici 2035.

Le gouvernement allemand envisage également de développer davantage l'énergie géothermique profonde pour créer un approvisionnement national en chaleur climatiquement neutre d'ici 2045. Selon des études, l'énergie géothermique profonde pourrait générer environ 300 térawattheures de chaleur par an à partir d'une capacité installée de 70 GW, soit plus de la moitié de la future demande de chaleur de tous les bâtiments.

De plus en plus, cependant, l'énergie géothermique est également exploitée à partir de sources proches de la surface de la terre à l'aide de pompes à chaleur. Dans des forages à seulement 50 à 400 mètres de profondeur, un système de conduites fermées transporte l'eau de la surface vers le sous-sol, puis la ramène, la chauffant de 10 à 20 degrés C. Une pompe à chaleur utilise ensuite cette énergie pour produire de l'eau à 30 à 70 degrés C, qui est ensuite utilisée pour chauffer les bâtiments.

Les chercheurs pensent que l'utilisation de cette énergie géothermique peu profonde en Allemagne offre un potentiel de chauffage similaire à l'énergie géothermique profonde. En Allemagne, ces deux technologies pourraient à elles seules satisfaire l'intégralité de la future demande de chauffage des bâtiments.

Selon une analyse de six instituts de recherche allemands, produire de la chaleur avec de l'énergie géothermique profonde coûte moins de trois centimes d'euro par kilowattheure (kWh).

Avant l'attaque de la Russie contre l'Ukraine, le gaz naturel pouvait générer de la chaleur encore moins cher pour de nombreux services publics municipaux en Europe. Il était donc peu intéressant d'investir dans la construction de centrales géothermiques profondes. Depuis l'invasion de la Russie, cependant, les fortes hausses des prix du gaz ont poussé ce coût à plus de 12 cents par kWh, modifiant le calcul. Les services publics municipaux montrent maintenant un grand intérêt pour l'énergie géothermique profonde pour l'approvisionnement en chaleur.

Non. Les besoins en chauffage des bâtiments du monde peuvent être satisfaits par le potentiel presque illimité de l'énergie géothermique profonde et de l'énergie géothermique proche de la surface.

Mais les applications industrielles nécessitent parfois des températures supérieures à 200 degrés, qui, avec les technologies actuelles, sont généralement inaccessibles avec l'énergie géothermique. Pour des températures aussi élevées, le chauffage à l'électricité, au biogaz, à la biomasse et à l'hydrogène vert sont les alternatives respectueuses du climat.

Au cours du siècle dernier, les industries pétrolières et gazières en particulier ont accumulé une connaissance considérable du sous-sol terrestre, des techniques de forage, de la formation du personnel et ont développé une technologie sophistiquée. Le professeur Rolf Bracke, directeur de l'Institut Fraunhofer pour les infrastructures énergétiques et l'énergie géothermique (IEG), a déclaré à DW qu'il est convaincu que l'énergie géothermique peut être développée rapidement "si les industries pétrolières et gazières tournent leur attention vers l'énergie géothermique".

Mais il dit que si ces entreprises continuent de se concentrer sur la production de pétrole et de gaz parce qu'elle génère plus d'argent, il n'y aura pas suffisamment de personnel et de technologie de forage pour développer rapidement l'énergie géothermique. Selon Bracke, il faut deux à trois ans pour développer des sources de chaleur géothermiques si l'approbation est accordée rapidement, et environ trois fois plus longtemps qu'en Allemagne en raison de retards bureaucratiques. Le gouvernement allemand veut maintenant accélérer ce processus et multiplier par dix la production d'énergie thermique par rapport à la production actuelle de 1 térawatt d'ici 2030.

Oui. Dans les régions à activité sismique, l'énergie géothermique peut déclencher de petits tremblements de terre lorsque de l'eau est injectée dans le sous-sol à une pression trop élevée, déclenchant des contraintes existantes. Dans certains cas, les secousses ont entraîné des fissures dans les bâtiments et l'opposition du public à cette technologie.

Selon Bracke, aucun tremblement de terre n'a été signalé dans des régions sans contraintes sous-jacentes. Parallèlement, les techniques géothermiques ont également été améliorées : les tremblements de surface peuvent désormais être évités grâce à des pressions d'eau souterraines plus faibles et à des méthodes de surveillance plus sophistiquées,

Mais comparée à l'extraction de pétrole, de gaz et de charbon, la géothermie est beaucoup moins risquée, a souligné Bracke, et "de loin la source d'énergie la plus sûre de notre terre".

Cet article a été rédigé à l'origine en allemand.