Qu'est-ce que la géothermie et comment l'exploiter en tant que source d'énergie renouvelable ?

Réponse :

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La Terre a une activité interne productrice de chaleur transmissible d’enveloppes en enveloppes terrestres.


Les flux de chaleur sur la terre


Les mesures de la quantité de chaleur détectable à la surface du sol montrent que le flux de chaleur varie en fonction du contexte géologique.


Les flux de chaleur sur la terre


Les flux de chaleur et les frontières de plaques

On observe que les flux sont supérieurs à 120 mW/m² au niveau des zones d’épanchements volcaniques : dorsales, zone de subduction (hors fosses), où le gradient géothermique (= augmentation de la température par km) est élevé tandis qu’ils sont inférieurs ou égaux à 85 mW/m² dans les zones où l’activité tectonique est faible où le gradient géothermique est faible : bassins sédimentaires, bordures continentales stables (= marges passives), zones de fosse de subduction.

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Ces observations indiquent que la chaleur produite dans les profondeurs terrestres, pour l’essentiel d’origine radioactive, est capable de rejoindre la surface par :

- des mouvements de convection au niveau des enveloppes plastiques de la Terre

- la conduction dans l’enveloppe rigide qu’est la lithosphère.


L’exploitation du flux géothermique pour la production d’électricité 


Selon les niveaux du flux de chaleur, deux types d’exploitations géothermiques sont envisageables :


1/ Géothermie de basse énergie


la géothermie de basse énergie, dans les zones à faible flux de chaleur,  qui consiste à utiliser les eaux réchauffées en profondeur pour chauffer des habitations : c’est le cas dans le bassin parisien.

Géothermie de basse énergie


2/ Géothermie de haute énergie


La géothermie de haute énergie, dans les zones à fort flux de chaleur, qui consiste à utiliser l’eau vapeur créée en profondeur par la chaleur des remontées volcaniques locales. Cette vapeur d’eau permet de mettre en mouvement une turbine génératrice d’électricité. La centrale est située sur un réseau de failles suffisamment éloigné des remontées volcaniques mais favorisant la circulation des fluides.

Géothermie de haute énergie

Bilan de ce cours sur la géothermie


La géothermie correspond donc à l'étude du flux de chaleur naturelle émis en surface par la dissipation de l'énergie interne du globe emmagasinée lors de sa formation il y a environ 4,5 Ga. Ce flux est très variable selon le contexte géodynamique mais les technologies actuelles permettent son exploitation pour chauffer les habitations ou fabriquer de l'électricité, ce qui en fait une source d'énergie inépuisable.

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