Produire de l’électricité grâce à la géothermie

Adeline M

L’électricité peut se produire de différentes façons. Vous connaissez sûrement l’électricité produite grâce au vent à l’aide des éoliennes ou encore l’électricité produite grâce au soleil à l’aide des panneaux photovoltaïques, mais connaissez-vous la géothermie ? Cette méthode renouvelable de production d’électricité grâce à la chaleur de la terre a déjà fait ses preuves. Chez TotalEnergies, nous vous donnons les clés pour comprendre la production d’électricité par géothermie et nous vous indiquons en quoi elle diffère de la production de chaleur, possible pour votre habitation.

Quel est le principe de la géothermie ?

Le principe de la géothermie est relativement simple en théorie. La Terre a pour propriété de maintenir un certain niveau de chaleur en profondeur. Le principe de la géothermie consiste à se servir de cette énergie pour la transformer en consommable comme de l’électricité.

La chaleur qui se trouve dans la terre est produite grâce à la radioactivité des roches qui composent une des structures internes du globe terrestre. Le soleil joue également un rôle de réchauffement du globe, permettant ainsi aux terres françaises d’avoir une température moyenne située entre 10 et 14 ° C.

Ensuite, la température du sol se réchauffe sur les bases de 3,3 °C tous les 100 mètres. Ainsi, la température de la terre à quelque 3 000 mètres de profondeur peut approcher les 100 °C.

Grâce à cette donnée physique et géologique, nous disposons, en temps réel et constamment, d’une chaleur sous nos pieds. Cette source d’énergie est donc renouvelable et durable à condition de l’exploiter correctement, ce qui explique aujourd'hui l'essor de la géothermie.

À quel moment la géothermie peut-elle produire de l’électricité ?

En général, le principe de la géothermie permet de produire de la chaleur pour chauffer des habitations ou des immeubles notamment grâce à l’utilisation de pompes à chaleur. Néanmoins, dans certaines régions du globe, le flux de chaleur primaire est tellement élevé (à plus de 200 °C) qu’il est possible de produire de l’électricité comme c'est le cas avec des panneaux photovoltaïques. Cette chaleur supérieure à d’autres endroits du globe s’explique notamment par des remontées de magma qui, ce faisant, réchauffent les roches autour.

Pour en arriver à la production d'électricité, ce phénomène est exploité par des centrales basées sur deux méthodes distinctes : la géothermie naturelle et la géothermie stimulée.

Les 350 centrales de production de géothermie naturelle présentes dans le monde produisent suffisamment d'électricité pour alimenter environ 60 millions de personnes.

Qu’est-ce que la géothermie naturelle ?

La méthode de géothermie naturelle consiste à exploiter directement l’eau chaude présente dans le sous-sol à haute température. En revanche, cette méthode ne pourra être mise en place que sur certains endroits du globe présentant des caractéristiques techniques bien précises.

En effet, dans les zones volcaniques concernées par cette méthodologie, la chaleur qui est contenue au centre de la Terre va progressivement remonter et réchauffer au passage de très grandes poches d’eau. L’eau qui se situe dans le sous-sol terrestre est alors présente soit sous forme liquide, soit sous forme de vapeur. C’est cette vapeur qui sera intéressante dans la mécanique de production d’électricité puisqu’elle va permettre de faire tourner une turbine qui produira, grâce à un alternateur, de l’électricité.

La centrale installée sera ainsi constituée d’un puits, tel qu'un puits canadien par exemple, qui permettra de capter la vapeur, de séparateurs basse et haute pression et de la turbine et de l’alternateur qui alimenteront le réseau électrique. Par ailleurs, ces centrales devront également être équipées d’un système de refroidissement de l’eau qui pourra ensuite être rejetée dans des zones dédiées. L’investissement dans une telle centrale est donc relativement coûteux mais le rendement énergétique est très intéressant du fait notamment de l’absence de combustible.

Qu’est-ce que la géothermie stimulée ?

Partant du constat que seules certaines zones étaient propices à la mise en place d’une géothermie naturelle, des inventeurs ont développé le système de géothermie stimulée qui permet d’infiltrer de l’eau dans le sous-sol terrestre pour que ce dernier puisse la réchauffer et produire suffisamment de vapeur pour faire tourner une turbine.

Concrètement, la centrale va se composer d’un puits central qui sera chargé de faire descendre l’eau au sein de la roche terrestre. L’eau circulera ensuite entre les fractures de la roche et se réchauffera ainsi de façon importante.

Ensuite, deux pompes seront chargées d’extraire l’eau réchauffée par la roche et de l’amener à un échangeur thermique en surface qui séparera l’eau qui redescendra dans la roche et la vapeur qui fera tourner la turbine. Un alternateur associé à la turbine permettra de produire de l’électricité qui pourra être directement injectée sur le réseau électrique.

Cette méthode de production d’électricité est cependant limitée à cause de l’investissement initial très conséquent qu’elle implique. En effet, pour être efficace, il convient de forer jusqu’à des profondeurs importantes (environ 5 000 mètres). La rentabilité d’une centrale de géothermie stimulée est donc fortement impactée par les coûts de construction et d’installation à l’origine.

Comment utiliser la géothermie chez soi ?

L’exploitation de la chaleur de la terre pour produire directement de l’électricité devrait encore être réservée aux grandes centrales de production et non aux particuliers. Les objectifs fixés par le Grenelle de l’environnement devraient permettre de multiplier par 6 la production d’électricité grâce à la géothermie, celle-ci ne représentant à l’heure actuelle qu’un peu plus de 1 % de la production d’énergie renouvelable.

Au niveau des habitations individuelles, c’est essentiellement la production de chaleur grâce à la géothermie qui se développe fortement. Les pompes à chaleur sont donc clairement au centre d’enjeux importants en matière de transition énergétique avec un objectif fixé par l’État à 2 millions de foyers équipés d’ici 2020.

Comment constamment bénéficier d’une électricité verte ?

Soucieux de l’équilibre énergétique de la planète, nous avons développé chez TotalEnergies des offres incluant uniquement de l’électricité d’origine renouvelable telle que la géothermie. Chaque particulier peut donc librement choisir de réduire l’empreinte énergétique due à sa consommation électrique.

En se rendant sur notre site, il est très simple de souscrire, directement en ligne, une offre 100 % électricité verte et renouvelable. Soucieux de l’impact économique sur le budget énergétique des ménages, nous avons conçu ces offres afin qu’elles soient également très compétitives en matière de prix final consommateur.

Souscrire à une offre d'électricité verte