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Energies renouvelables La géothermie Ardjani Aimen Chadli Khadidja Belbrahem

Energies renouvelables La géothermie Ardjani Aimen Chadli Khadidja Belbrahem Fatima INTRODUCTION Pendant des Milliers d'années et sur tous les continents, des populations Ont profité de la chaleur émise à la surface de la terre grâce aux sources thermales et aux fumerolles. Ensuite dès le vingtième siècle le développement de la technologie de forage a permis de capter de manière efficace d'abondantes ressources d'eau chaude et de vapeur dans des réservoirs naturels plus ou moins profonds. Utilisée dans près de soixante pays, l'énergie géothermique est aujourd'hui une ressource. Possédant des avantages environnementaux et économique reconnus sur les énergies fossile et nucléaire. L'électricité générée à partir des fluides géothermiques produit une énergie non polluante et sans déchets dans l’atmosphère. Actuellement, seule une infime fraction des ressources géothermiques mondiale est utilisée. Certaines améliorations technologiques et une meilleure reconnaissance de la vraie valeur de la géothermie pourraient conduire à un fort développement de cette énergie propre et fiable pour la majorité des pays du monde. La géothermie est la quatrième source de production d'électricité par énergie renouvelable dans le monde après l'hydraulique, la biomasse et l'éolien. Les premières traces d'utilisation de la géothermie par l'homme remontent à près de 20 000 ans. Définition : La géothermie est l’exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol. L’utilisation des ressources géothermales se décompose en deux grandes familles : la production d’électricité et la production de chaleur. En fonction de la ressource, de la technique utilisée et des besoins, les applications sont multiples. Les différents types de géothermie sont généralement classifiés en fonction de la température… L'HISTOIRE DE LA GÉOTHERMIE : La première utilisation de la géothermie remonte à des origines lointaines. C’est, en effet, près d’il y a 20 000 ans que l’on retrace les premières pratiques. Tandis que la production industrielle s’est, quant à elle, développée beaucoup plus tard, soit depuis le siècle dernier. Le début de la pratique de la géothermie : •C’est en France que le premier chauffage de ville par géothermie a été Mis sur pied, au cours du 14e siècle. Les Romains l’utilisaient également pour le chauffage. •Néanmoins, l’utilisation de l'énergie géothermique à des fins Industrielles est beaucoup plus récente, soit vers le début du 18e siècle. En 1904, dans la ville de Landell en Italie, la géothermie est utilisée la première fois pour produire de l’électricité. Grâce à l’électricité produite, 5 ampoules avaient été allumées. •Puis, en France, l’eau géothermale est plutôt employée pour le lavage de La laine et des peaux. Même qu’elle avait déjà une valeur monétaire puisque le seigneur prélevait une taxe à tous ceux dont un réseau de distribution d’eau se rendait jusqu’à leur maison. •La première centrale électrique géothermique utilisée par la vapeur pour Générer de l’énergie a été inventée par Piero Gi nori Conti, un scientifique Italien, en 1904. En 1911, la première centrale ouvre ses portes en Italie, et elle sera la seule Pendant 50 ans. La première usine qui a connu un certain succès a ouvert Ses portes aux États-Unis au cours des années 1960. La géothermie est-elle bien une énergie renouvelable ? : • La géothermie est, à l’échelle du globe, la plus grande ressource Énergétique. En plus du flux de chaleur permanent qui remonte à travers l’écorce terrestre, les circulations d’eaux souterraines amènent, de manière continue, de la chaleur vers la surface. La gestion durable d’un réservoir géothermique, permet une exploitation continue de la centrale pendant de très nombreuses années (30 à 60 ans). La chaleur de la terre est illimitée à l’échelle humaine et disponible pour les générations futures. La géothermie est donc par essence une énergie renouvelable. Le principe de la géothermie : Au centre de la terre règne une chaleur dont l'ordre de température Varie entre 4000°c et 5000oc, et cette chaleur arrive lentement par le manteau jusqu'à l'écorce terrestre où, à certains endroits, elle peut être facilement récupérée. En effet, c'est cette chaleur qui réchauffe les eaux d'infiltration et les expulse vers la surface sous forme de vapeur ou d'eau chaude créant ainsi les sources thermales, Mais pour utiliser cette chaleur on ne peut forer n'importe où : la température de la terre augmente en moyenne de 3°c par 100m de profondeur, ce qui nous donne une différence de 30°c à 1000m sous la surface. Cette différence est insuffisante pour une exploitation géothermique. C'est pourquoi l'on doit chercher des zones de faiblesse de l'écorce terrestre : Ce n'est que lorsque le magma se trouve près de la surface que les frais de forage permettent la rentabilité de la récupération de la chaleur terrestre. Une fois que le forage est effectué et les canalisations mise en place, l'eau est récupérée, sous forme de vapeur ou d'eau chaude, provenant soit des eaux d'infiltration soit des eaux injectées par un deuxième système de canalisations (ce procédé s'appelle "roche chaude sèche"). On peut utiliser une centrale de deux manières, selon l'état de l'eau récupérée : si on récupère de l'eau chaude, la centrale fonctionne comme un énorme chauffage central et si l'on récupère De la vapeur, la centrale devient une centrale électrique en utilisant cette vapeur pour faire tourner une turbine et ainsi grâce à un alternateur, produire de l'électricité de manière non polluante. Les types de ressources géothermiques : Par réservoir de vapeur : Lorsque l'eau de gisement est partiellement vaporisée, elle est récupérée sous la forme de vapeur sèche directement utilisable pour faire tourner les turbines des centrales géothermiques. Mais ces gisements de vapeur sont relativement rares. Les plus connus sont Larderello (Italie), Geysers (Californie) et Matsu kawa (Japon). •Par réservoir d'eau chaude : Pendant sa remontée vers la surface, l'eau chaude subit une baisse de pression. Elle se transforme alors en vapeur, de sorte qu'en tête de puits, sort un mélange eau-vapeur dont on peut utiliser la phase gazeuse pour alimenter des turbines. •Par roches fracturées : Elle consiste à récupérer la chaleur de roches chaudes en profondeur dans des sous-sols composés de roches naturellement fracturées, grâce à de l'injection d'eau : 1- De l'eau froide est injectée à 5 000 m de profondeur par un puit. 2- L'eau circule dans les fractures et se réchauffe au contact de la roche chaude à plus de 200 °C. 3- L'eau est pompée par la centrale pour remonter à la surface par un 2e puits. 4- En surface, par l'intermédiaire d'un échangeur thermique, l'eau chaude du circuit primaire se transforme en vapeur dans le circuit secondaire. 5- La vapeur entraîne une turbine et un alternateur qui produit de l'électricité. 6- L'eau est ensuite renvoyée dans les roches. Les types d’installations de la géothermie : •La géothermie horizontale : consiste à enterrer des capteurs dans le Terrain à une profondeur allant de 60 cm à 1,20 m sur une surface allant de 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer afin de puiser l'énergie stokée dans Le sol. •La géothermie verticale : Consiste à descendre puis à sceller des capteurs sur plusieurs dizaines de Mètres dans un forage en forme de U (env.100m). la profondeur et le nombre De forage peut varier en fonction de la surface à chauffer. LA GÉOTHERMIE DANS LE MONDE : • En 2016, la production mondiale d’électricité à partir de la géothermie a Représenté 81,7 TWh. Principaux producteurs : • Seuls 10 pays dans le monde produisent de l’électricité à partir de la Géothermie. En 2016, sur le podium des plus grands producteurs, nous trouvons : les États- Unis (18,6 TWh), la Nouvelle-Zélande (7,43 TWh) et l’Italie (6,29 TWh). Les sortes d’énergies géothermique : • La géothermie basse enthalpie : La géothermie basse enthalpie est due au gradient géothermique moyen ou légèrement supérieur à la moyenne ; elle permet d'obtenir des températures comprises entre 30 et 100 degrés Celsius. De par les températures rencontrées, elle s'applique au chauffage des locaux, des serres, à la pisciculture et à quelques usages industriels ou agricoles. • La géothermie haute enthalpie : La géothermie haute enthalpie est liée à la présence de roches chaudes peu profondes ; elle permet d'atteindre des températures supérieures à 180 degrés Celsius. Ces hautes températures conviennent à la production d'électricité. Les avantages et les inconvénients Avantages : •À l’instar des autres sources d’énergie propres, la géothermie n’utilise que Des éléments naturels tels que la chaleur de la terre et l’eau. La production de L’énergie sous forme de chaleur ou d’électricité ne nécessite aucune réaction Chimique ou physique. Tous ces éléments naturels reviennent à leurs Sources, de manière artificielle ou de manière naturelle. Les rejets de L’utilisation de ces éléments sont quasiment nuls et n’auront aucun impact Sur l’environnement. •C’est une source d’énergie assez discrète, d’autant plus que les Installations comme les forages géothermiques n’entraînent pas de grands changements visuels de leur entourage immédiat. En effet, la tête du puits de ces forages se trouve enterrée dans le sol, et n’est pas visible de l’extérieur La géothermie à basse énergie peut servir au chauffage des foyers. Inconvénients : •Toutefois, l’installation géothermique devrait se trouver une sur une zone Géographique appropriée à son optimisation. C’est uploads/Geographie/ gio-t.pdf