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La géothermie les enjeux des Géosciences Collection Les enjeux des géosciences

La géothermie les enjeux des Géosciences Collection Les enjeux des géosciences Directeur de collection : Jacques Varet Comité de rédaction : ADEME :Philippe Beutin,Bernard Lajouanie,Philippe Laplaige,Jean Lemale. BRGM :Alain Desplan,Yves Horel,Laurent Le Bel. Avec le concours des services et directions de l'ADEME et du BRGM. Rédaction :Martine Castello Conception et réalisation :BL Communication Impression :Val de Loire Impressions ISBN ADEME :2-86817-786-7 ISBN BRGM :2-7159-0952-7 Tous droits réservés. Reproduction partielle sur autorisation expresse. Dépôt légal,décembre 2004. L'humanité s'est développée,depuis des millénaires,dans un équilibre fragile et évolutif avec les milieux physiques - eau, air,sol,sous-sol - et avec l'ensemble des autres espèces vivantes.Le développement extraordinairement rapide des sociétés humaines au cours de l'ère industrielle a largement bénéficié de l'exploitation - de plus en plus intensive - des ressources énergétiques fossiles.Ce faisant,quelques générations seulement - et plus précisément,en leur sein,celles de l'hémisphère Nord - auront réussi le tour de force,d'une part,d'épuiser une bonne part des ressources d'hydrocarbures accumulées au cours de plusieurs centaines de millions d'années dans les couches géologiques de la planète et d'autre part,d'émettre dans l'atmosphère de telles quantités de composés carbonés gazeux que le climat va s'en trouver profondément modifié. Cette option non durable,il est grand temps de la remettre en cause et de choisir des formes de développement à la fois moins énergivores et substituant aux énergies fossiles des énergies qui ne rejettent pas de gaz à effet de serre. Parmi celles-ci,la géothermie est encore peu sollicitée au regard de son potentiel.Même si elle a été utilisée de longue date pour le thermalisme et depuis le début du siècle et surtout l'après guerre,pour des procédés énergétiques modernes (production d'électricité,chauffage),les développements technologiques les plus significatifs ont vu le jour dans les années 70-80 sous le coup des chocs pétroliers. Aujourd'hui,la politique nationale de lutte contre le changement climatique - qui vient de trouver une traduction dans le “Plan Climat”- ,les politiques européennes,les accords internationaux - UNFCCC,Protocole de Kyoto,Fonds pour l'Environnement Mondial,...- créent des mécanismes favorables au développement des énergies renouvelables.Pour la France, les enjeux pour la géothermie à court et moyen termes portent d'une part,sur le développement de la production thermique pour l'habitat et le tertiaire (chauffage,confort d'été,eau chaude sanitaire),notamment avec l'usage des pompes à chaleur à partir de ressources superficielles et d'autre part,sur la production d'électricité dans les îles volcaniques des DOM.A plus long terme,les travaux de R&D menés à Soultz pourraient amener au développement de la filière géothermie profonde. Les technologies développées en France s'appuient sur un réseau d'opérateurs industriels,d'entreprises de services et d'équipes de recherche de qualité.Il pourra bénéficier à l'export des facilités mises en œuvre dans le cadre des politiques climat.Ici et maintenant,le développement de la géothermie dépendra d'abord de l'initiative de chacun : propriétaire,locataire,chef d'entreprise ou responsable d'établissement public ou de collectivité territoriale. L'ADEME et le BRGM sont là pour les aider à franchir le pas lorsque les conditions sont favorables.Notre souhait est que cette brochure y contribue. Michèle Pappalardo Philippe Vesseron Présidente de l'ADEME Président du BRGM Avant-propos 1 2 • Une énergie du développement durable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 • La chaleur de la Terre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 • Du bain de boue à la turbine . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 • La géothermie dans le monde . . . . . . . . . . . . . .10 • Des applications très diverses . . . . . . . . . . . . . . .12 • Les ressources mondiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 • A la découverte des gisements géothermiques . . .16 • Les méthodes d’exploitation . . . . . . .18 • Des contraintes bien maîtrisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 • Des ressources importantes . . .22 • Le chauffage collectif dans le Bassin parisien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 • Les autres ressources en France métropolitaine . . . . . . .26 • Soultz-sous-Forêts ou l’électricité du futur . . . . . . . . . . . .28 • La géothermie dans les départements d’outre-mer . . . .30 • Les pompes à chaleur . . . . . . . . . . . . . .32 • Face aux énergies fossiles . . .36 • La place de la géothermie parmi les énergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 • Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 • Les aides à la géothermie . . .42 • Les acteurs de la géothermie . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 . . . . . . 3 . . . 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 En 1992,lors de la conférence de Rio sur l'environnement, les dirigeants de toutes les nations témoignaient de leur prise de conscience d'une dégradation avancée de l’état de la planète (diminution des ressources,pollution des mers et des terres,effet de serre,pluies acides,etc.). Pour infléchir la tendance avant qu'il ne soit trop tard, la plupart des pays - dont les Etats membres de l'Union européenne - travaillent à la traduction du concept de développement durable dans leurs politiques. Celui-ci se définit par la nécessité de satisfaire les besoins exprimés aujourd'hui sans compromettre les besoins des générations à venir. Comme les autres énergies renouvelables,la géothermie s'est alors retrouvée sur le devant de la scène,car elle est depuis toujours par excellence une option du développement durable. La géothermie est écologique Une exploitation géothermique produit peu de rejets. La quantité moyenne de CO2 émise dans l'atmosphère par les centrales géo-thermo- électriques dans le monde (estimation faite sur 73% du parc mondial) est de 55 g/kWh,alors qu'une centrale au gaz naturel en produit 10 fois plus. Ce niveau peut être ramené à des valeurs nulles par la ré-injection des fluides géothermaux dans les réservoirs dont ils sont issus - une technique largement répandue aujourd'hui. C’est donc une énergie propre qui ne participe pas à la dégradation du climat comme le font les énergies fossiles. La géothermie est renouvelable Contrairement aux réserves fossiles,la géothermie ne se vide pas de son réservoir au fur et à mesure que l'on s'en sert. Le vecteur,de l'eau piégée ou transitant dans le sous-sol,se renouvelle soit naturellement par le ruissellement des eaux de surface,soit par l’option technologique de l’injection artificielle. Quant à la chaleur,elle est contenue dans la roche qui représente 90% ou plus du gisement. Renouvelable,propre,sans rejets,la géothermie est présente sur tous les continents. Elle se consomme sur place,elle n'est pas tributaire des conditions climatiques et offre un coût d'exploitation faible. 5 La géothermie est partout A la différence des énergies fossiles les plus utilisées aujourd'hui,ces réserves ne sont pas situées dans quelques sites particuliers,éventuellement désertiques ou au fond des mers.La chaleur du sous- sol est présente sur tous les continents,offerte à La géothermie est diversifiée : les utilisations de la géothermie varient en fonction de la profondeur. Elles sont très nombreuses : chauffage urbain collectif par réseau de chaleur, chauffage de logements individuels,de piscines, de serres,chauffage par pompe à chaleur,production d'électricité… Du grec gêo (terre) et thermos (chaud), la géo- thermie consiste à exploi- ter la chaleur stockée dans le sous-sol de notre planète sous forme d'eau ou de vapeur. Cette énergie est poten- tiellement considérable : un km 2 de roche, sur une profondeur de 10 km, renferme en moyenne une quantité d'énergie équivalant à 15 millions de tep. L'utilisation de la chaleur de la terre pour le chauffage, la climati- sation ou la production d'électricité, contraire- ment aux énergies fossi- les (gaz, charbon, pétro- le) pourtant extraites elles aussi des profon- deurs,semble n'offrir que des avantages. La géothermie est locale Par nature, la géothermie est une énergie locale, à consommer sur place. Entre la chaleur uploads/Geographie/ geothermie-les-enjeux-des-geosciences-ademe.pdf