L’utilisation de sources géothermiques n’a cessé de se développer en tant qu’alternative durable pour la production d’énergie depuis qu’elle a été utilisée pour la première fois en 1904 en Italie.

Des progrès importants ont été réalisés ces dernières années pour s’éloigner du système énergétique à base de combustibles fossiles, notamment en ajoutant une capacité d’électricité basée sur les énergies renouvelables, qui a plus que doublé au cours de la dernière décennie.

Les statistiques de l’Agence Internationale pour les Énergies Renouvelables (IRENA) révèlent qu’en 2021, la capacité totale (déjà installée) d’énergies renouvelables pour la production de l’électricité a atteint 3 064 Gigawatt (GW), générant environ 8 000 térawattheures (TWh) d’électricité. La capacité de production renouvelable a ainsi augmenté de 257 GW (+9,1 %) en 2021.

Dans ce paysage, le solaire continue de dominer l’extension de capacité, avec une augmentation de 133 GW (+19%), suivie par l’éolien avec 93 GW (+13%). La capacité hydraulique a augmenté de 19 GW (+2%) et la bioénergie de 10 GW (+8%).

Qu'est-ce que la géothermie ? (Tout savoir sur l'énergie géothermique) | Les différentes applications de la géothermie

La capacité d’énergie géothermique quant à elle, a augmenté de 1,6 GW avec des projections montrant une capacité installée presque double d’ici 2030.

IRENA

Les énergies solaire et éolienne ont continué de dominer l’expansion des capacités renouvelables mondiales, représentant conjointement 88% de tous les ajouts nets d’énergies renouvelables en 2021. Parallèlement à la croissance très rapide de la géothermie, cette croissance de l’éolien et du solaire a conduit à une forte augmentation annuelle de la capacité de production d’énergie renouvelable.

Alors, qu’est-ce que l’énergie géothermique ? Comment ça fonctionne et pourquoi est-ce important ?

Les sources géothermiques sont une alternative durable, moins coûteuse et propre (verte) de produire de l’énergie. Elles utilisent l’énergie dérivée de la chaleur de la terre et peuvent être exploitées pour alimenter plusieurs applications.

L’énergie thermique est contenue dans les roches et les fluides sous la croûte terrestre et peut être trouvée à plusieurs kilomètres sous la surface de la terre jusqu’au sol peu profond.

Des puits profonds sont forés pour atteindre des réservoirs souterrains afin de capter l’eau bouillante ou la vapeur qui à son tour, entraîne les turbines reliées aux générateurs qui produisent de l’électricité géothermique.

Les centrales géothermiques peuvent être flash, à vapeur sèche et binaires.

Bien que toutes les centrales géothermiques fonctionnent sur le même principe de base, consistant à utiliser de la vapeur pour faire tourner des turbines afin de produire de l’électricité, il existe des différences que vous devez connaître afin d’être en mesure de prendre des décisions éclairées.

(1) Usine de vapeur sèche

Les centrales à vapeur sèche utilisent la vapeur extraite des réservoirs sous la croûte terrestre à travers un puits de production qui aide les turbines à tourner.

Une fois l’électricité produite, la vapeur se condense en eau. Eau qui est ensuite ramenée à la surface par des puits d’injection.

Ces centrales géothermiques sont connues sous le nom de vapeur « sèche » car l’eau extraite de la terre est sous forme de gaz et non sous forme de liquide sortant directement du puits de production.

(2) Usine de vapeur flash

Ce type de centrale n’utilise pas directement la vapeur du sol pour produire de l’électricité. Au lieu de cela, il s’agit de pomper de l’eau chaude souterraine à très haute pression à travers un puits de production vers ce qu’on appelle un réservoir de flash maintenu à une pression relativement plus basse.

La pression du réservoir flash étant faible, l’eau chaude à haute pression dans le réservoir se transforme rapidement en vapeur et fait tourner des turbines qui génèrent de l’électricité. Ce processus est connu sous le nom de clignotement.

Tout comme la vapeur sèche, la vapeur ici aussi se condense en eau après la production d’électricité. Cette eau est renvoyée à la surface par des puits d’injection précédemment utilisés pour faire tourner des turbines.

(3) Usine à cycle binaire

Les centrales électriques binaires utilisent de l’eau à des températures plus basses, généralement inférieures à 18 degrés Celsius (°C).

Plutôt que d’utiliser directement de l’eau ou de la vapeur, les centrales électriques binaires utilisent la chaleur des réservoirs souterrains pour chauffer le fluide de travail. Ce second fluide se vaporise ensuite pour faire tourner les turbines qui génèrent de l’électricité.

Même dans les usines binaires, l’eau retourne à la terre par injection, une fois que le fluide de travail est chauffé.

La géothermie présente de nombreux avantages.

Elle permet d’extraire de l’énergie sans brûler de combustibles fossiles rares et nocifs. En fait, les champs géothermiques produisent moins d’un sixième du dioxyde de carbone que les centrales de production d’électricité alimentées par des combustibles fossiles. Particulièrement, les centrales à cycle binaire ne sont pratiquement responsable d’aucune émission de gaz à effet de serre.

De plus, les sources thermiques sont disponibles toute l’année et sont relativement peu coûteuses – les économies réalisées grâce à une utilisation continue peuvent atteindre 83% par rapport aux énergie issues de combustibles fossiles.

Voici quelques éléments à connaître sur l’énergie géothermique pour prendre une décision éclairée lors de la rationalisation des solutions énergétiques durables.

Qu'est-ce que la géothermie ? (Tout savoir sur l'énergie géothermique) | Les différentes applications de la géothermie

#1 Les applications de la géothermie ne sont pas nouvelles, mais il y a un regain d’intérêt

L’Accord de Paris (2015) a conduit de nombreux pays du monde entier à s’engager à entreprendre des initiatives de réduction des émissions de gaz à effet de serre. D’adopter en revanche, une utilisation accrue de l’énergie durable d’ici 2050.

La pression du choix de pratiques respectueuses de l’environnement associée à un soutien gouvernemental accru a permis le développement et la production de l’énergie géothermique.

Production ayant un impact direct sur les nouvelles technologies et le développement de produits.

Aujourd’hui, même les experts de l’industrie pétrolière et gazière adoptent l’énergie géothermique pour le pompage, le forage et le transport de la source de carburant en raison de sa durabilité, de sa rentabilité et de son efficacité.

#2 L’énergie géothermique a l’une des empreintes carbone les plus faibles

L’énergie géothermique a l’un des impacts environnementaux les plus faibles en raison de son niveau de forage relativement faible par rapport aux extractions alternatives.

De plus, l’énergie géothermique ne nécessite pas de traitement ou de transport supplémentaire, il n’y a donc pas de production industrielle lourde ni de flux de trafic.

En dehors de l’investissement ponctuel (fixe) pour mettre en place la centrale, la production d’électricité est peu coûteuse et contribue moins à la pollution générale de l’air ou au réchauffement climatique comparée à celle des combustibles fossiles.

#3 Énergie de base — la géothermie est toujours active

Contrairement à la croyance populaire, les centrales géothermiques produisent une électricité constante qui peut être utilisée 24 heures sur 24, sept jours sur sept.

La puissance de sortie de la centrale est hautement stable et prévisible, ce qui facilite la planification énergétique avec une précision phénoménale.

De nombreuses industries comptent sur les centrales géothermiques comme une excellente source pour répondre aux demandes d’énergie de base ou aux niveaux de demande minimum sur les réseaux électriques pendant la journée dans les régions éloignées.

#4 L’énergie géothermique peut offrir une voie vers des emplois verts

Selon la technologie choisie, l’énergie géothermique peut être utilisée de diverses manières dans diverses industries, y compris l’industrie pétrolière et gazière.

Une opportunité majeure existe dans le secteur sous la forme de puits de pétrole et de gaz improductifs ou abandonnés.

Ces puits peuvent être réutilisés de manière viable pour générer de l’électricité à partir des ressources thermiques sous la terre afin de retirer en toute sécurité les ressources en combustibles fossiles épuisées.

Cela pourrait également offrir une voie vers des emplois verts avec l’adoption croissante de la géothermie dans l’industrie du gaz et du pétrole comme solution énergétique durable pour les opérations.

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