Parmi les sources d’énergie renouvelable et décarbonée, la géothermie pourrait passer à une nouvelle dimension.
Actuellement, les pompes à chaleur exploitent à faibles profondeurs (quelques mètres) et faibles températures (30°-90°) la chaleur du sous-sol par l’intermédiaire de canalisations de fluide calo-porteur, permettant de chauffer une habitation.
Plus profondément, la chaleur des eaux souterraines ouvre des perspectives beaucoup bien plus ambitieuses avec possibilité de production électrique locale par échangeur thermique et cogénération.
A des profondeurs de 3000 – 8000 m, l’eau est réchauffée par le noyau terrestre (10%), mais surtout par la radioactivité naturelle des roches (90%). Au sein des couches granitiques, la température est de 150-250° ; en zone volcanique active, on peut trouver des aquifères proches de 350°. Le principe est de pomper cette eau, de transférer sa température, puis de la réinjecter une fois refroidie.
Les difficultés tiennent à la profondeur des ressources et aux méthodes d’extraction. Le plus souvent, l’eau profonde circule dans des failles naturelles au sein de la roche, mais son extraction nécessite d’élargir ces fissures afin d’obtenir des débits exploitables. Pour cela on recoure, comme pour les gaz de schiste, à des techniques de fracturation qui peuvent être hydraulique (injection d’eau sous pression) et/ou chimique (injection de substances acides fragilisant la roche). Un circuit d’eau est ensuite créé avec recueil d’eau chaude (200°) chargée, transfert de chaleur en surface à un circuit secondaire animant une turbine électrique, enfin réinjection d’eau refroidie (70°) qui est réchauffée en profondeur au contact des roches, avant d’être à nouveau remontée. La chaleur exploitée est donc vraiment renouvelable.
La nécessité d’une fracturation des roches rappelle de mauvais souvenirs…, qui nécessitent une comparaison point par point :
Comme toute fracturation hydraulique et/ou chimique, la géothermie profonde est consommatrice de grandes quantités d’eau (mais moins), introduit des produits chimiques contaminants potentiels, et remonte des polluants (métaux lourds et isotopes radioactifs). Contrairement à la fracturation des schistes, il n’y a cependant pas de pollution locale par le méthane (ni par des produits chimiques), et les eaux de surface ne prendront pas feu…
Les séances de fracturation (appelées « stimulations » par les professionnels…), bien que moins violentes, sont à l’origine de microséismes non négligeables (magnitude pouvant atteindre 2,9).
A l’actif des la géothermie profonde, une ressource vierge sur le plan carbone, vraiment renouvelable et stable dans le temps, contrairement aux autres énergies renouvelables soumises aux caprices de la nature.
Alors, ouvre-t-elle des possibilités d’avenir ?
Les ressources françaises sont estimées à l’équivalent de trois centrales nucléaires. Un site fonctionne déjà (Bouillante, en Guadeloupe) ; en métropole un site pilote est en développement à Soultz-sous-Forêts (Alsace du Nord), et plusieurs permis de recherche sont autorisés, dont deux nouveaux (Massif central et Pyrénées), alors que d’autres demandes se préparent.
Au total, une énergie à suivre.
Cap21-Lorraine
Pour en savoir plus : http://www.notre-planete.info/ecologie/energie/geothermie.php
Le site pilote de Soultz : http://www.geothermie-soultz.fr/quest-ce-que-la-geothermie-profonde
Un article de synthèse dans Le Monde : http://www.lemonde.fr/planete/article/2013/03/16/la-france-mise-sur-l-eau-chaude-pour-s-eclairer_1849411_3244.html