Quelles techniques pour exploiter l’énergie géothermique ?

Partout dans le monde, il existe plusieurs sources d’énergie, dont une qui est générée par la chaleur du magma terrestre. L’énergie géothermique peut être utilisée comme une source importante de production d’électricité, en plus de permettre l’utilisation domestique et industrielle de l’eau chauffée. Mais qu’est-ce que l’énergie géothermique exactement et comment est-elle générée ?

Qu’est-ce que la géothermie ?

L’énergie géothermique est obtenue grâce à la chaleur de l’intérieur de la Terre, elle est donc renouvelable et constitue une alternative aux combustibles fossiles pour produire de l’électricité. Sa génération se fait à travers le magma, une formation rocheuse qui peut atteindre 6 000 °C et qui chauffe l’eau, qui est utilisée pour générer de l’énergie géothermique.

Ainsi, selon supernergy.fr ; la source d’énergie géothermique est simplement la chaleur, une ressource infinie qui n’est pas nocive pour l’environnement, car elle se trouve sous la surface de la Terre.

Comment l’énergie géothermique est-elle produite ?

Les centrales géothermiques sont chargées de convertir la chaleur interne de la Terre en énergie électrique. La première étape de ce processus est la capture d’eau chaude ou de vapeur à l’intérieur de la Terre à travers des tubes spécialement conçus. Cette vapeur est ensuite dirigée vers les usines, où elle est relâchée sous forte pression. Lorsqu’elle est libérée, la vapeur entraîne des turbines qui tournent mécaniquement. Enfin, les turbines entraînent le générateur qui produit de l’électricité.

Dans certains systèmes de production d’électricité grâce à la chaleur de la Terre, de l’eau est injectée dans le sous-sol chauffé afin qu’elle soit transformée en chaleur et restituée sous forme de vapeur qui, comme dans le cas précédent, entraîne les turbines qui activent le générateur.

Les techniques de forage profond et la connaissance des formations souterraines donnent lieu à un type d’exploration de l’énergie géothermique profondément dans le manteau terrestre à des températures pouvant atteindre plus de quatre kilomètres. À des profondeurs de ce niveau, la planète contient des roches extrêmement chaudes dans lesquelles de l’eau peut être injectée et chauffée.

D’autres méthodes de forage avancées sont en cours de développement, dans le but d’augmenter l’exploitation de cette source électrique et de réduire les coûts liés à la perte de machinerie. Si cela est possible, les sources géothermiques pourront être compétitives sur les marchés mondiaux de l’énergie, actuellement contrôlés par l’utilisation de combustibles fossiles.

Comment l’énergie géothermique est-elle utilisée ?

En raison de la nécessité d’acquérir de l’électricité de manière plus propre et en quantités toujours plus importantes, des moyens d’utiliser cette chaleur pour produire de l’électricité ont été développés. Cependant, cette énergie sous forme de chaleur peut également être utilisée directement.

Il existe donc trois façons d’utiliser l’énergie géothermique :

  • Utilisation directe :

Les réservoirs géothermiques à basse température modérée (20 °C – 150 °C) peuvent être utilisés directement pour fournir de la chaleur à l’industrie, au chauffage des locaux, aux bains thermaux et à d’autres utilisations commerciales.

  • Centrales géothermiques :

Utilisation directe de fluides géothermiques dans des centrales à haute température (> 150 °C), pour entraîner une turbine et produire de l’électricité.

L’utilisation de l’énergie géothermique est réalisée par le forage de puits afin d’atteindre les réservoirs, amenant la vapeur d’eau chaude à haute pression à la surface, dirigeant la vapeur et l’eau chaude vers des unités séparées dans les turbines des centrales géothermiques.

L’énergie thermique est ainsi convertie en énergie électrique. Le fluide géothermique refroidi est réinjecté dans le réservoir où il est réchauffé, préservant l’équilibre et la pérennité de la ressource.

  • Pompes à chaleur géothermiques :

Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques fonctionnent en pompant l’eau à travers un tuyau inséré dans le sol, qui grâce à la différence de température du sous-sol chauffe ou refroidit l’eau puis l’air à l’intérieur des bâtiments.

Avantages et inconvénients de la géothermie

Il est important de noter que, bien que l’énergie géothermique soit une énergie moins polluante, si elle est prélevée de manière irrégulière, elle peut causer des dommages à la planète, altérant ainsi sa géologie. 

De cette façon, en plus des soins nécessaires au forage du sol, l’eau qui se trouve sous la surface de la Terre doit être traitée avant d’être rejetée dans les rivières et les énergies thermiques des mers, car de nombreux minerais trouvés sont nocifs pour la santé, en plus de plusieurs gaz dissous, par exemple le sulfure d’hydrogène (H2S ).

De plus, les coûts de mise en œuvre élevés et les nuisances sonores générées par les centrales géothermiques sont d’autres problèmes rencontrés dans l’utilisation de ce type d’énergie.

Malgré ces inconvénients, l’énergie géothermique est de plus en plus utilisée, car c’est une bonne alternative pour obtenir de l’électricité, car c’est une électricité renouvelable et donc moins polluante.

Par rapport à l’énergie provenant des combustibles fossiles, qui contribue à l’augmentation de l’effet de serre, l’émission de gaz dans l’atmosphère par la géothermie est pratiquement nulle, même si si la chaleur prélevée sur la terre est perdue, il y aura sans aucun doute une augmentation de la température de la surface terrestre.

Bien que les centrales géothermiques ne nécessitent pas de grands espaces pour la production, elles sont très coûteuses et, comparées à d’autres, ont un faible rendement, donc peu rentables.

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