Géothermie : principe et fonctionnement

Energie renouvelable par excellence, la géothermie exploite l'énergie thermique naturelle contenue dans le sous-sol pour chauffer des bâtiments et produire de l'électricité.

Comment fonctionne la géothermie ?

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Le rayonnement solaire tout comme les conditions climatiques ont une action directe sur la température des premiers mètres du sol. Au-delà, l'énergie géothermale résulte de la désintégration d'éléments radioactifs présents dans l'écorce terrestre et de la chaleur du noyau conduite vers la surface. La géothermie exploite cette chaleur naturellement présente dans le sous-sol à l'aide d'un système de canalisations dans lesquelles circule un liquide caloporteur en circuit fermé. La chaleur emmagasinée est alors transférée au local à chauffer par le biais d'une pompe à chaleur. Dans le cas où il y a présence de nappes ou aquifères à proximité, l'eau réchauffée par la roche est directement captée à l'aide de forages puis exploitée à la surface.

Différents types de géothermies

On reconnaît deux modes d'exploitation de la chaleur du sous-sol, qui caractérisent deux domaines de la géothermie : la production de chaleur (et/ou de froid) et la production d'électricité. La géothermie va exploiter des ressources très basses (moins de 30°C), basses (entre 30°C et 90°C) et de moyenne énergie (jusqu'à 100°C). La géothermie à très basse énergie dite superficielle est la plus courante dans les logements particuliers car elle puise dans les premiers mètres du sous-sol et peut s'utiliser partout sur la planète. Cette installation requiert habituellement l'usage d'une pompe à chaleur pour relever la chaleur, dans le cas où la température de la ressource est insuffisante. Cela dépend surtout de la zone géographique. La production d'électricité, quant à elle, nécessite des ressources à haute énergie (sup. à 150°C). A cette température, la vapeur d'eau naturelle extraite du sous-sol va directement alimenter les turbines pour produire de l'électricité.

La géothermie chez vous

Pour l'appliquer aux maisons individuelles, la géothermie est donc, dans la majorité des cas, assistée d'une pompe à chaleur qui va aider à fournir une température suffisante pour le chauffage. L'installation peut se faire de trois façons : par capteurs horizontaux, par sondes verticales ou par pompes sur nappes ou aquifères. Le premier procédé enterre ses capteurs dans une zone à faible profondeur (de 60 cm à 1,20 m) sur une surface d'environ 1,5 à 2 fois la surface habitable. Le second permet de ne pas avoir trop d'emprise au sol grâce à sa sonde verticale forée sur 100 à 200m, selon la surface du bâtiment. Ces deux installations fonctionnent toutes les deux en circuit fermé contenant un liquide caloporteur alors que la troisième va puiser directement la chaleur contenue dans l'eau et nécessite deux forages.

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