Comment ça marche ?

Le principe de la géothermie est de capter l’énergie disponible sous la surface de la Terre.
Lorsque l’énergie est captée entre 0 et 200 mètres de profondeur, on parle généralement de géothermie de surface. Si elle est captée au-delà, on entre dans le domaine de la géothermie profonde.

La géothermie profonde

La température du sous-sol augmente avec la profondeur. C’est ce que l’on appelle le gradient géothermal. En moyenne en France, la hausse est de 3,3°C par 100 mètres.
La géothermie profonde permet de produire, de façon durable, de l’électricité et/ou de la chaleur pour alimenter des réseaux de chaleur, des procédés industriels ou agricoles.

La géothermie profonde est une énergie renouvelable dont les ressources sont abondantes sur le territoire français.

Ces ressources se concentrent schématiquement :

  • dans les aquifères profonds pour un usage direct en réseau de chaleur notamment ;
  • dans les zones volcaniques pour la production d’électricité ;
  • dans les fossés d’effondrement pour la production d’électricité et/ou de chaleur par cogénération.

Un atlas des ressources de géothermie profonde de basse température a été édité (BRGM, 2021) de façon à répertorier les connaissances sur ces différents bassins géologiques français.

La géothermie de surface

Dans les premiers 200 mètres de profondeur, les technologies de la géothermie valorisent l’inertie thermique du sol, c’est-à-dire la stabilité en température du sol, plutôt que son niveau de température. En hiver, le sol se refroidit moins vite que l’air extérieur et constitue donc un réservoir de chaleur. En été, il conserve de la fraîcheur alors que la température de l’air augmente.

Cette énergie est captée pour alimenter une pompe à chaleur (PAC), qui la transforme et la transmet à un niveau de température compatible avec des émetteurs (radiateurs, planchers chauffants, ventilo-convecteurs).

Avec la géothermie de surface, de façon durable, on peut produire du froid, du frais, de la chaleur et de l’eau chaude sanitaire, pour répondre à des besoins résidentiels, tertiaires, agricoles, industriels, …

Les ressources valorisables par pompe à chaleur (PAC) se situent soit au sein de roches du sous-sol (alors exploitées en boucle fermée), soit dans des nappes d’eau souterraine (alors exploitées en boucle ouverte), à des profondeurs généralement inférieures à 200 mètres.

Les ressources au sein des roches du sous-sol (boucle fermée)

Géothermie de surface, boucle fermée
Il est possible de connaître les ressources géothermiques potentielles du sous-sol sur une grande partie du territoire français en consultant les atlas régionaux réalisés par le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières).

Les ressources des nappes d’eau souterraine (boucle ouverte)

Géothermie de surface, boucle ouverte
Les ressources géothermiques superficielles sur nappe sont nombreuses mais leur potentiel énergétique est très variable.
Elles sont décrites dans les atlas régionaux élaborés par le BRGM à partir de différents critères clés comme la profondeur, le débit d’eau exploitable et la température de ces nappes souterraines.
Dans certains contextes (jaillissement potentiel, possibilité de mise en communication ou de remontée de nappe), l’exploitation de la ressource est déconseillée ou nécessite des dispositions particulières.

La Géothermie de Minime Importance (GMI) englobe ces deux systèmes de géothermie de surface.
Les cartes réglementaires relatives à la Géothermie de Minime Importance permettent d’identifier les contextes où les activités géothermiques présentent des dangers ou inconvénients graves (zones rouges).

Pour en savoir plus : Site national GEOTHERMIES.fr

Publié : jan. 2024

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