La géothermie est une énergie renouvelable qui tire son essence de la chaleur constante générée par le noyau terrestre. Comme toutes les énergies renouvelables, cette source d'énergie est inépuisable.
Fonctionnement de la géothermie
La géothermie exploite la chaleur interne de la Terre. Cette chaleur du sol est transformée en énergie utilisable via des installations qui permettent soit de chauffer pour les besoins domestiques et industriels, soit de produire de l'électricité. Les méthodes diffèrent selon la profondeur et la température des ressources géothermiques, mais le principe demeure le même : utiliser la chaleur terrestre pour répondre à des besoins énergétiques sans combustion de carburants fossiles. La géothermie est faiblement émettrice en CO2, et fait partie des alternatives énergétique écologiques. Les différents types de géothermie et leurs applications
La géothermie se divise en plusieurs catégories basées sur la température et la profondeur à laquelle l'énergie est accessible :
- La géothermie haute énergie est accessible à des profondeurs supérieures à 1 500 mètres où la température dépasse 150 °C. Cette catégorie est utilisée principalement pour la production industrielle d'électricité dans des régions avec une activité géologique importante, comme les zones volcaniques.
- La géothermie moyenne énergie se trouve entre 1 000 à 4 000 mètres de profondeur avec des températures de 90 °C à 150 °C. Elle est adaptée pour des applications combinées de chauffage et de production d'électricité modérée.
- La géothermie basse énergie est disponible à des profondeurs de 1 500 à 2 000 mètres avec des températures de 30 °C à 90 °C. Elle est essentiellement utilisée pour le chauffage direct ou via des pompes à chaleur géothermiques dans des zones résidentielles ou commerciales.
- La géothermie très basse énergie est disponible à moins de 100 mètres de profondeur avec des températures inférieures à 30 °C. Elle peut répondre à un besoin de chauffage résidentiel et aux applications de chauffage/climatisation via des pompes à chaleur géothermiques.
Chaque catégorie nécessite une technologie spécifique pour l'exploitation de la chaleur du sol, influençant ainsi les coûts, l'efficacité énergétique et l'applicabilité selon les conditions géologiques locales.
Avantages environnementaux et économiques de la géothermie
Des émissions de CO2 plus faibles que les technologies fossiles
La géothermie se distingue par son faible impact sur l'environnement. Selon l'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), les installations de géothermie de surface émettent en moyenne quatre fois moins de CO2 que les installations produisant de l'électricité à partir de combustibles fossiles. Elles émettent également cinq fois moins que celles utilisant du gaz naturel, et sept fois moins que le fioul pour un même besoin de chauffage. Cela souligne son efficacité en tant que source d'énergie propre. La géothermie utilise la chaleur de la Terre, qui est une matière première renouvelable et inépuisable.
Modèle économique de la géothermie domestique
Sur le plan économique, les systèmes géothermiques, notamment les pompes à chaleur, offrent des avantages en termes de réduction des coûts énergétiques. Par exemple, bien qu’une installation domestique ai un coût d’installation élevé (estimé entre 13 000 et 20 000 euros), ces systèmes sont éligibles aux aides à la rénovation énergétique (MaPrimerenov’, CEE, Eco-PTZ ), ce qui en améliore la rentabilité sur le long terme. Les économies générées sur les factures de chauffage et d'électricité peuvent permettre de rentabiliser l'installation en quelques années. Par ailleurs, les installations géothermiques domestiques ont une durée de vie moyenne de 40 à 60 ans, ce qui minimise les coûts de remplacement et de maintenance sur le long terme. Cependant, l'investissement initial élevé pour les installations géothermiques reste un frein.
Défis et contraintes de la géothermie
L’utilisation de gaz réfrigérants
Bien que la géothermie soit une source d'énergie propre, elle nécessite l'utilisation d'un générateur consommant de l'électricité et, dans certains cas, l'utilisation de fréon, un gaz utilisé comme réfrigérant.
Exigences géographiques et risques techniques
La mise en place de systèmes géothermiques est restreinte à des zones avec des conditions géologiques spécifiques. De plus, le forage et la fracturation des roches peuvent induire des risques comme des affaissements de terrain ou des séismes, nécessitant une gestion rigoureuse des risques et une surveillance constante.
L'avenir de la géothermie dans le mix énergétique mondial
La géothermie est en plein développement et représente un potentiel dans la transition vers un mix énergétique plus durable. Des pays comme la France continuent d'investir dans cette technologie. Le plan d’action du Gouvernement pour accélérer le déploiement de la géothermie vise, par exemple, à augmenter de 40 % le nombre de projets de géothermie profonde d'ici à 2030 et à doubler le nombre d'installations de pompes à chaleur géothermiques chez les particuliers d'ici à 2025. L'objectif reste de réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en assurant une plus grande indépendance énergétique. En produisant suffisamment de chaleur géothermale pour économiser 100 TWh/an de gaz sur une période de 15 à 20 ans, la géothermie française pourrait contribuer à la transition énergétique. La géothermie , avec son potentiel, est prévue pour jouer un rôle croissant dans l'avenir énergétique mondial en fournissant une source stable et durable d'énergie renouvelable.