Qu’est-ce que l’énergie géothermique : son fonctionnement et son utilisation dans les bâtiments

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L’énergie géothermique est une forme d’énergie renouvelable qui provient du sous-sol de la terre. Les réservoirs d’eau chaude et de vapeur présents à différentes températures et profondeurs sous le sol sont la source d’énergie géothermique. Ces réservoirs se sont formés lors de la formation de la terre.

Les réservoirs géothermiques souterrains peuvent être atteints par des puits de forage d’une profondeur minimale d’un mile. Cette forme d’énergie renouvelable est exploitée et préparée pour être utilisée dans les centrales géothermiques. Il a diverses applications telles que la production d’électricité, le chauffage et le refroidissement.

L’énergie géothermique est plus propre, plus efficace et plus rentable que les combustibles fossiles. L’électricité étant produite à proximité de la centrale, elle réduit les coûts de traitement et de transport. De plus, il est utilisé en continu quelles que soient les conditions météorologiques.

Qu’est-ce que la géothermie ?

L’énergie géothermique est un type d’énergie renouvelable stockée dans les fluides et les roches du noyau terrestre. Il peut être exploité en forant un puits d’un mile ou plus profondément dans le réservoir souterrain pour atteindre le fluide chaud et la vapeur, stimulant les turbines reliées au générateur d’électricité.

L'énergie géothermique
Figure-1 : Énergie géothermique

Comment l’énergie géothermique est-elle générée ?

L’énergie géothermique est généralement produite dans des centrales géothermiques. La première centrale géothermique rentable a été lancée en 1960 aux États-Unis. Actuellement, plus de 60 centrales géothermiques fonctionnent aux États-Unis.

Les centrales géothermiques sont de trois types : vapeur sèche, flash et binaire, qui est le type le plus récent et le plus avancé.

Vapeur sèche

La centrale géothermique à vapeur sèche utilise le plus ancien type de technologie géothermique qui fait remonter la vapeur souterraine à la surface et l’utilise pour entraîner des turbines.

Centrale électrique à vapeur sèche
Figure 2 : Centrale électrique à vapeur sèche

Usine de vapeur flash

La centrale à vapeur instantanée extrait l’eau chaude à haute pression du sous-sol et la convertit en eau froide et à basse pression qui est utilisée pour alimenter les turbines. La pollution de l’eau et de l’air due à l’énergie géothermique provient principalement des centrales à vapeur instantanée.

Centrale électrique à vapeur éclair
Figure 3 : Centrale électrique à vapeur Flash

Usine binaire

L’usine binaire fait passer de l’eau chaude à travers un liquide secondaire avec un point d’ébullition inférieur qui se transforme en vapeur pour entraîner des turbines.

Applications géothermiques

Dès que l’énergie géothermique atteint la surface, elle peut être utilisée pour diverses applications en fonction de sa chaleur.

Le réservoir géothermique souterrain de fluide chaud et de vapeur peut être utilisé pour la production d’électricité et d’autres applications de chauffage et de refroidissement comme une pompe à chaleur géothermique.

Les pompes à chaleur refroidissent les bâtiments en été et les chauffent pendant les saisons hivernales. De plus, l’énergie géothermique peut être canalisée sous les routes et les trottoirs pour faire fondre la neige sur les routes. Il peut également être directement utilisé pour le chauffage urbain et les entreprises à domicile.

Pompe à chaleur résidentielle
Figure-4 : Thermopompe résidentielle
Applications de l'énergie géothermique en fonction de son degré de chaleur
Figure 5 : Applications de l’énergie géothermique en fonction de son degré de chaleur

Avantages de l’énergie géothermique

1. Énergie renouvelable

La géothermie est une énergie renouvelable si le réservoir est bien géré, c’est-à-dire que le taux d’extraction d’énergie est équilibré avec le taux de recharge naturelle du réservoir.

2. Nettoyer

La centrale géothermique la plus développée, en boucle fermée, n’émet pas de gaz à effet de serre. Il utilise moins d’eau en moyenne sur la durée de vie de l’usine par rapport aux autres sources d’énergie conventionnelles. L’énergie géothermique peut être extraite sans brûler de combustibles fossiles comme l’eau, le gaz et le pétrole.

3. Économie

L’énergie géothermique est assez bon marché. L’utilisation directe de l’énergie géothermique entraîne une réduction des coûts d’environ 80 % par rapport aux combustibles fossiles.

4. Charge de base

L’énergie géothermique offre un approvisionnement continu en électricité quelles que soient les conditions météorologiques.

5. Domestique

Les pays disposant de réservoirs géothermiques peuvent produire de l’électricité sans acheter ni importer d’énergie.

6. Petite empreinte

La centrale géothermique nécessite une surface plus petite par GWh (404 m2) par rapport au solaire PV avec centrale (3237 m2), vent (1335 m2), ou charbon (3642 m2).

Centrale géothermique
Figure 6 : Centrale géothermique

FAQ

Qu’est-ce que la géothermie ?

L’énergie géothermique est une forme d’énergie renouvelable qui provient du sous-sol de la terre. Les réservoirs d’eau chaude et de vapeur présents à différentes températures et profondeurs sous le sol sont la source d’énergie géothermique.

Pourquoi la géothermie est-elle souhaitable ?

L’énergie géothermique est plus propre, plus efficace et plus rentable que les combustibles fossiles. L’électricité étant produite à proximité de la centrale, elle réduit les coûts de traitement et de transport. De plus, il est utilisé en continu quelles que soient les conditions météorologiques.

Quelles sont les applications de la géothermie ?

1. Utilisation directe, par exemple, chauffage et refroidissement de petits bâtiments
2. Produire de l’électricité

La géothermie est-elle bon marché ?

L’énergie géothermique est un combustible fossile plus propre, plus efficace et plus rentable

Quels sont les avantages de la géothermie ?

1. Rentable
2. Respectueux de l’environnement
3. Énergie propre

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