L'énergie géothermique : une solution d'avenir ?

Résumé du document

De nos jours, le réchauffement climatique dû à l'émission massive de dioxyde de carbone et autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère préoccupe de plus en plus de chercheurs. C'est pourquoi, après leurs constats édifiants sur la situation actuelle, de nombreux moyens de production d'énergie renouvelable, jusqu'alors négligés, ont percé et se sont imposés dans de nombreux pays. Ceux-ci présente la particularité non moindre de ne polluer que très peu, voire pas du tout !

La géothermique fait partie de cette catégorie de production d'énergie. Son utilisation remonte à des millénaires, en effet, de tout temps les hommes se servaient de ses manifestations en surface : ils se baignaient dans des sources chaudes et se servaient des fumerolles pour cuire des aliments, entre autres… Mais l'énergie géothermique, dans ses applications modernes, présente beaucoup d'avantages. En effet, outre le fait d'être quasi non polluante et renouvelable, elle a aussi la particularité très intéressante d'être localisée de façon pratiquement uniforme sur la surface du Globe.

Son origine provient de la chaleur de l'intérieur de notre planète issue principalement de la radioactivité de certains éléments ; ceci est indiqué de manière plus détaillée dans la première partie du mémoire. Cependant, son utilisation reste, de nos jours, encore très marginale sauf dans certains pays précurseurs et très favorisés à l'exemple de l'Islande. L'énergie géothermique possède deux filières possibles d'exploitation. La première consiste à produire de l'électricité par des centrales géothermiques à l'aide de différents cycles d'exploitation. Cette possibilité d'utilisation de la géothermie est traitée dans la troisième partie. La seconde permet de produire de la chaleur, voire même à réfrigérer dans certains cas, par divers moyens et à diverses échelles comme on peut le voir dans la deuxième partie de ce dossier. Cette dernière est destinée soit à des applications dans l'industrie, soit, plus simplement au chauffage d'infrastructures plus ou moins complexes.

Extraits

[...] La conduction étant un mouvement de chaleur sans transport de matière. Fig : schéma de diffusion de la chaleur au sein de la Terre (auteur inconnu) -échelle non respectée- D'autre part, la majeure partie de la chaleur interne du globe provient de la radioactivité de certains éléments de la Terre tels que l'Uranium 238 et 235, le Thorium 232 et le Potassium 40. En effet lorsque ces éléments se désintègrent pour trouver une certaine stabilité, de l'énergie est alors libérée sous forme de rayonnement de chaleur. [...]

[...] Cependant, il existe aussi des volcans ne se trouvant pas sur les limites de plaques, ceux-ci sont appelés points chauds (fig. et se situent au sein même des plaques. Leur origine serait liée à la montée d'un panache de matériaux chauds depuis la base du manteau inférieur, à la frontière avec le noyau externe liquide. Fig : illustration des différents types de volcanisme (auteur inconnu) Les fumerolles, autres manifestations du régime thermique interne du globe, sont directement liées aux zones volcaniques actives. Il en existe deux sortes. [...]

[...] En effet, les sources chaudes résultent uniquement de l'infiltration d'eau météoritique par l'intermédiaire de failles et de la porosité de roches. L'eau ainsi infiltrée est réchauffée en profondeur par les roches et jaillit ensuite hors de terre à des températures supérieures à 20°C. Si la température de la source est inférieure à celle-ci ne sera pas considérée comme chaude Le mud-pots, c'est à dire pots à boue, sont des sortes de sources chaudes, mais l'eau est dans leur cas mélangée à des particules solides. Cela donne ainsi une sorte de boue plus ou moins épaisse. [...]

[...] Fig : photographie d'un geyser en éruption à Strokkur, Islande (Hannah Beker) Exploitation de l'énergie géothermique Ce régime thermique interne du globe représente une source d'énergie exploitable pour l'homme. Cette source d'énergie dépend directement de trois facteurs essentiels pour pouvoir être utilisée : elle nécessite tout d'abord une source de chaleur, puis un fluide et enfin une structure réservoir pour celui-ci. La chaleur comme on a pu le voir précédemment est majoritairement issue de la radioactivité de certains composés de la Terre. [...]

[...] Celui-ci permet de connaître la chaleur interne de la Terre selon la profondeur. Sa valeur moyenne est de de plus tous les 100m, mais celui-ci est très variable selon les endroits où l'on se situe sur la planète. Ainsi, en certains lieux, le gradient géothermal est très bas à l'exemple des Pyrénées dans lesquelles il ne dépasse pas 2°C/100m. Et, au contraire, il peut être très élevé à certains endroits tels qu'en Islande où il dépasse les 50°C/100m. Cependant, il est aussi important de préciser que le rayonnement solaire est aussi un important apport de chaleur dans les premiers mètres du globe, car la surface du sol en absorbe une grande partie, de l'ordre de 70% environ, en moyenne. [...]