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Énergie géothermique

L’énergie géothermique concerne la production d’électricité grâce aux calories puisées dans le sol. Elle utilise en cela la chaleur du sous-sol, qui est à la fois élevée et constante, quelle que soit la saison. Plus la source est profonde, plus les calories prélevées présentent une haute température.

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Énergie géothermique

: l’essentiel

Coût de production< 40€/MWh
Durée de vie60 ans
Type d’énergie géothermiqueprofondeur faible (jusqu’à 400m),
profondeur moyenne (à partir de 400m),
profondeur grande (entre 4 et 6km)

Qu’est-ce que l’énergie géothermique ?

énergie géothermique fonctionnement

L’énergie géothermique est directement liée à la chaleur de la terre, que ce soit par les roches ou l’eau souterraine. En moyenne, la température du sous-sol augmente de 1°C tous les 30 mètres. Elle nécessite la création de forages.

Pour les solutions de géothermie moyenne ou grande profondeur, l’exploitation de cette source d’énergie est associée à la création d’une centrale géothermique. Elle est utilisée pour la production d’électricité.

Type d’énergie géothermiqueFaible profondeur (jusqu’à 400m)Moyenne (dès 400m)Grande profondeur (4 à 6km)
UtilisationPompe à chaleur, alimente un circuit de chauffageExtraction de produits chimiques, séchage produits industrielsProduction d’électricité et de chauffage
Provenance / FormationRéalisation d’un forageConstruction de centrale, récupère les calories à 90°CForage à plus de 4.000m, fracturation par injection d’eau puis pompée
AvantagesPas de déséquilibre naturel, pas d’autorisation, installation simpleN’émet aucun CO2, pas de limite de ressource ou de fluctuationEau à plus de 120°C et jusqu’à 200°C
InconvénientsCoût d’installation élevéExtraction coûteuseRisques méconnus des forages
Caractéristiques des profondeurs de l’énergie géothermique

L’énergie géothermique est une énergie sans limites et fiable, car la chaleur du sol est constante durant toute l’année. Cependant, son coût d’exploitation est élevé, 0.066€/kWh, et elle représente un risque pour la stabilité des sols et sous-sols suite aux forages réalisés.

Part de l’énergie géothermique

L’énergie géothermique est considérée comme une solution d’avenir des sources énergétiques. En France, elle représente 3.6% des énergies renouvelables (EnR) utilisées.

1. Énergie géothermique différents types : faible, moyenne et grande profondeur

Il existe trois principaux types de géothermie :

  • Faible profondeur : ne dépasse pas les 30m, elle est utilisée pour chauffer un circuit de chauffage individuel ou pour la production d’eau chaude (pompe à chaleur)
  • Moyenne profondeur : création d’un forage de plus de 400m de profondeur. L’énergie récupérée est à plus de 90°C. Elle est utilisée pour la production d’électricité ou pour des industries spécifiques
  • Grande profondeur : le forage s’effectue entre 4 et 6km de profondeur. Associé à une centrale géothermique, ce procédé assure la production d’électricité à grande échelle, sans émission de CO2 à l’inverse des autres solutions de production

2. Énergie géothermique : utilisation

L’utilisation de l’énergie géothermique dépend avant tout de la profondeur d’exploitation. Les particuliers et les industries privilégient la faible profondeur pour alimenter des locaux en chauffage grâce à des pompes à chaleur par exemple.

Les forages à moyenne et grande profondeur sont destinés à une exploitation commerciale avec la création d’une centrale géothermique. La chaleur captée est destinée avant tout à la production d’électricité ou pour alimenter un circuit de chauffage urbain.

Énergie géothermique : alternatives renouvelables

L’énergie géothermique n’est pas la seule énergie verte et renouvelable disponible. À ses côtés, les solutions sont : l’hydroélectrique, l’éolien, le solaire ou encore la biomasse.

Énergie – ProvenanceCoût de productionDurée de vieConséquences
Géothermique – sous-sol< 40€/MWh60 ansProduit plus de gaz à effet de serre
Hydroélectrique – eau15 à 20€/MWh55 ansDéboisage, dérèglement de l’équilibre écosystème
Éolienne – vent57€/MWh (terre) et 145€/MWh (mer)25 ansNuisance sonore et visuelle
Solaire – soleil74€/MWh20 ansÉnergie intermittente
Biomasse – animal, végétal130€/MWhRejet de CO2
Comparaison avec des énergies renouvelables

1. Énergie géothermique ou énergie hydroélectrique

énergie hydroélectrique fonctionnement

L’énergie hydraulique puise les calories dans la force de l’eau grâce à la mise en place de barrages. Elle représente près de 20% des énergies renouvelables et assure 12% de la production d’électricité. Néanmoins, ces barrages ont un impact environnemental et il s’agit d’une énergie intermittente.

Énergie géothermique : part de l’énergie hydroélectrique

L’énergie hydroélectrique présente la plus grande production d’électricité parmi les solutions d’EnR, car elle est la plus ancienne installation et son niveau de production est élevé sur chaque site. La géothermie ou le solaire sont des équipements individuels favorisant l’autoconsommation.

2. Énergie géothermique ou énergie éolienne

énergie éolienne fonctionnement

L’énergie éolienne utilise le vent pour capter les calories. Elle nécessite la mise en place d’éoliennes de grande taille. Cette solution assure 6.3% de la production d’électricité en France. Les inconvénients sont leur taille, les nuisances sonores ou encore leur fonctionnement irrégulier.

3. Énergie géothermique ou énergie solaire

représentation de l'énergie solaire

L’énergie solaire est utilisée autant par les particuliers que par le biais de centrales solaires. Elle utilise le rayonnement solaire pour en extraire la chaleur grâce aux capteurs photovoltaïques et la transformer en électricité. En présence de capteurs thermiques, les panneaux sont utilisés pour chauffer l’eau sanitaire.

Cette solution assure 2.5% de la production d’électricité en France. Même si les installations deviennent de moins en moins chères, le niveau de production est trop variable selon la zone climatique et ne fonctionne pas de nuit.

4. Énergie géothermique ou énergie issue de la biomasse

énergie biomasse fonctionnement

La biomasse ou bioénergie regroupe plusieurs éléments de base pour une production électrique issue de la combustion. Ce peut être le bois, les déchets organiques, agricoles ou les végétaux. Elle assure 1.4% de la production d’électricité.

Toutefois, son rendement est faible, 7.77MJ/kg contre 42MJ/kg pour le fioul domestique. De plus, cette énergie rejette du CO2.

Énergie géothermique ou énergie fossile

En dehors des énergies renouvelables, il existe des énergies fossiles : le nucléaire, le gaz, le fioul ou encore le charbon. Elles sont considérées comme énergies fossiles car elles se consomment plus vite qu’elles ne se régénèrent.

Type d’énergieCaractéristiquesCoût de productionAvantagesInconvénients
Énergie géothermiquePuise les calories dans le sous-sol par forage43€/MWhInépuisableRisques méconnus sur la stabilité des sols
Centrale nucléairePrincipe de la fission des noyaux d’uranium50€/MWhCoût limité, produit en grande quantitéRisque de catastrophe en cas d’accident
Centrale thermique (gaz)Fonctionne au gaz100€/MWhRéserve non renouvelable, polluante
Centrale fioulUtilise le fioul43€/MWhDernière centrale arrêtéeTrès polluante
Centrale charbonUtilise le charbon100€/MWhTrès polluante
Comparaison avec des énergies fossiles

Énergie géothermique : part de l’énergie nucléaire

L’énergie nucléaire est la source principale de production en France, toutes énergies confondues. Elle représente 70% de la production de l’électricité. Son coût est de 50€/MWh.

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