Autant on peut de plus en plus expliquer ce que sont l’énergie solaire, l’énergie solaire mais définir la géothermie et ses usages reste plus flou. Pourtant, la géothermie arrive en 3ème position derrière la biomasse et l’hydraulique sur le plan de la production. Une définition simple s’imposait donc…
Qu’est-ce que la géothermie ?
On appelle géothermie, signifiant très symboliquement chaleur de la terre, une énergie renouvelable qui se sert de la chaleur de l’eau stockée dans la croûte terrestre pour générer de l’énergie et fournir de l’électricité et de la chaleur grâce à des applications adaptées. Il y a deux sortes de géothermie, la géothermie de surface et la géothermie profonde. On détermine également les applications géothermiques selon des plafonds de températures. En effet, la géothermie est qualifiée de « haute énergie » dès lors que la température des eaux dépasse les 150°C, elle est dite « moyenne énergie » quand la température se situe entre 90 et 150°C), elle est qualifiée de « basse énergie » pour des températures situées entre 30 et 90°C) et, pour finir, « très basse énergie » quand la température n’excède pas les 30°C.
Les sols ont leur chaleur
Plus vous allez en profondeur dans les sous-sols de la terre, plus les températures augmentent. Le magma terrestre est en effet chaud et la croûte terrestre laisse filtrer cette chaleur, chaleur dont la majorité est créée via la radioactivité des roches en raison de la désintégration naturelle de l’uranium, du thorium et du potassium. Plus vous creuserez, plus la température augmentera en somme, soit 3 °C tous les 100 mètres en moyenne. Selon les besoins de chacun, trois systèmes existent actuellement pour exploiter l’énergie de la terre : les capteurs extérieurs, une pompe à chaleur et un circuit de chauffage à l’intérieur de l’habitation.
Bon à savoir
A 6000 km de profondeur, les températures atteignent 5000°C ! C’est grâce à ce contexte unique que l’exploitation de la géothermie est rendue possible puisque cet énorme flux de chaleur remonte vers la surface.
Le rôle joué par les roches à ces profondeurs est essentielles puisqu’elles sont composées d’éléments radioactifs qui sont amenés à se désintégrer, ce qui crée un réchauffement. Une source de chaleur précieuse représentant 90% de la chaleur tout de même !
Procédés
Le captage de la chaleur se fait à travers le captage horizontal, le captage vertical, sur une nappe d’eau ou bien par aérothermie, c’est-à-dire l’exploitation des calories de l’air à défaut de pouvoir creuser dans le sol. Un fluide aide au transport de la chaleur puisée et il s’agit en général d’eau glycolée, un antigel. Une fois que la chaleur est captée par l’un de ces procédés, l’énergie qui s’y trouve est optimisée par une pompe à chaleur géothermique. Ce système haute technologie est composé d’un circuit fermé et totalement étanche par lequel se déplace un fluide frigorigène. Puis, dernière étape, une fois la chaleur optimisée et transportée, l’arrivée qui se fait dans votre habitation grâce à la PAC géothermique qui distribue l’énergie par le biais d’un circuit de chauffage, que cela soit un plancher chauffant, un radiateur ou un ventilo-convecteur.
La géothermie sert également à la production en électricité et là, les géothermies moyenne et haute énergie sont indispensables, étant donné qu’il faut des températures comprises entre 100 et 350°C. Dans le cas de la géothermie haute énergie, L’eau se présente sous forme de vapeur pour produire de l’électricité.
Les types de fluides
L’ajout d’un fluide est indispensable pour faire circuler les calories puisées et les faire arriver jusqu’à la pompe à chaleur. Parmi les fluides utilisés, l’eau glycolée, une eau composée d’un antigel se trouvant entre les capteurs et la PAC mais aussi de l’eau pure circulant dans les circuits des planchers chauffants ou des radiateurs. Autre fluide, le fluide frigorigène de la PAC qui va des capteurs géothermiques jusqu’au circuit de chauffage de votre habitation. Gros bémol pour ce fluide qui dégage des gaz à effet de serre. Ce même fluide sert dans un autre processus : il va cette fois de la pompe à chaleur au capteur géothermique et la PAC finalise l’étape du transport en mêlant la chaleur à de l’eau pure cette fois, laquelle circule dans les circuits des chauffages.
Bon à savoir
- La PAC géothermique ne nécessite pas de températures élevées puisque à moins de 35°C, le processus d’exploitation et de transmission de la chaleur peut se faire. La PAC géothermique peut être réversible, c’est-à-dire qu’elle permet d’apporter de la chaleur dans les pièces de votre habitation mais aussi la fraîcheur.
- La géothermie est considérée d’un point de vue naturel comme une énergie renouvelable si l’eau qu’elle exploite est bien gérer étant donné que l’eau se réchauffe par un processus lent.
- Un peu d’histoire : le concept d’eau géothermique existait déjà à l’époque de l’Antiquité et servait bien sûr aux bains et aux lavages mais était aussi exploitée pour ses bénéfices thérapeutiques. Mieux encore, les Romains se servaient de l’eau géothermique pour chauffer les planchers de leur maison : ils ne sont pas fous ces Romains !