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Université Hassan II-Casablanca Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca MAST

Université Hassan II-Casablanca Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca MASTER VARENAPE La geothermie et la bio masse Réalisée par : HADDAR IMANE Enseignant : Mr Y. NAIMI Année universitaire : 2020/2021 20/01/2021 INTRODUCTION GÉNÉRALE. LA GEOTHERMIE. 1. Definition. 2. Économique et innovante. a. La production de chaleur par géothermie dans le monde. b. La production d’électricité par géothermie dans le monde. 3. Le gradient géothermal. 4. Les principales compétences de la géothermie. LA BIOMASSE 1. Definition. 2. Avantages de la biomasse. 3. Inconvénients de la biomasse. 4. Utilisation de la biomasse dans le monde. 5. Les techniques de transformation de la biomasse. CONCLUSION. RÉFÉRENCE. HADDAR IMANE Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca 2/01/2021 SOMMAIRE INTRODUCTION GÉNÉRALE Sachant que la géothermie désigne l’énergie de la terre et la biomasse est l’énergie organique. La géothermie est la science qui étudie les phénomènes thermiques internes de la terre et la technique qui vise à l’exploiter. L’énergie géothermique est exploitée dans des réseaux de chauffage et d’eau chaude depuis des milliers d’années. Dont la biomasse occupe la 2éme place parmi les énergies renouvelables de la terre, elle progresse régulièrement chaque année depuis dix ans. Et dépend du cycle de la matière vivante végétale et animale. On distingue deux types de la biomasse :  La biomasse par combustion : les déchets sont directement brulés en produisant de la chaleur, de l’électricité ou les deux.  La biomasse par méthanisation : les déchets sont d’abord transformés en un biogaz ensuite brûlé en produisant de la chaleur de l’électricité. 1. Definition : HADDAR IMANE Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca 2/01/2021 LA GEOTHERMIE La géothermie est l’exploitation de la chaleur stockée dans le sous- sol, d’autre façon C’est l’énergie qui permet de fabriquer de l'électricité dans les centrales géothermiques, grâce à l'eau très chaude des nappes dans le sous-sol de la Terre. En fonction de la ressource, de la technique utilisée et des besoins, les applications sont multiples. Le critère qui sert de guide pour bien cerner la filière est la température. 2. Économique et innovante : Avec un prix de revient réel compétitif et un coût d'exploitation faible, la géothermie est l'une des énergies renouvelables les plus rentables. Elle participe à l’indépendance énergétique pour la production d'électricité, le chauffage, la production d'eau chaude sanitaire, ou le refroidissement. Elle est également innovante. En effet, différentes technologies sont à l'étude, comme les systèmes géothermiques stimulés (EGS) qui consistent à stimuler artificiellement un gisement géothermique pour produire de la chaleur ou de l'électricité à l'échelle industrielle, ou encore les systèmes binaires qui permettent désormais la production d’électricité à partir de ressources relativement à basse température. Ainsi qu’il existe trois types d’exploitation de la géothermie :  La géothermie très basse température : exploite des réservoirs situés à moins de 100m, dont les eaux ont une température inférieure à 30°C ; on l’utilise pour le chauffage et la climatisation grâce à une pompe à chaleur.  La géothermie basse énergie : utilise des aquifères à des températures comprises entre 30°C et 100°C, on l’exploite dans des réseaux de chaleur pour le chauffage urbain ou dans le cadre de procédés industriels.  La géothermie moyenne et haute énergie : jusqu’à 250°C est utilisées pour produire de l’électricité via des turbines. a. La production de chaleur par géothermie dans le monde : La puissance installée dans les 55 pays qui sont déclaré l’utilisation directement de cette source en 2000 était estimée à 15 GW et l’énergie utilisée à 53 TWh/an, ce qui équivaut à 1% de la consommation d'énergie mondiale. En 2005, plus de 70 pays déclarent utiliser la géothermie pour produire de la chaleur. La puissance installée est estimée à l'heure actuelle à 27 GW, ce qui correspond à une production supérieure à 70 TWh/an. b. La production d’électricité par géothermie dans le monde : On dénombre aujourd’hui un peu plus de 350 installations géothermiques haute et moyenne énergie dans le monde. La puissance mondiale de ces centrales électriques est d’environ 8,9 GW, ce qui représente que 0,3% de la puissance mondiale électrique installée sur la planète. Dont la géothermie couvre 0,4% des besoins mondiaux en électricité. 3. Le gradient géothermal : Expérimenté concrètement par des générations de mineurs de fond, la hausse de température liée à l'augmentation de la profondeur est appelée “gradient géothermal”. Il augmente en moyenne de 3,3 °C par 100 mètres. Le HADDAR IMANE Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca 2/01/2021 flux d'énergie thermique à l’origine de ce gradient est de l'ordre de 60mW/m2. Mais ces valeurs peuvent être nettement supérieures dans certaines zones instables du globe, et même varier de façon importante dans les zones continentales stables. Ainsi que, le gradient géothermal est en moyenne de 3,3 °C en France, et varie de 10°C/100 m dans le nord de l'Alsace à seulement 2°C/100 m au pied des Pyrénées. 4. Les principales compétences de la géothermie : La géothermie fait appel à de nombreux savoir-faire en matière de recherche et développement qui s'appuient sur des équipes pluridisciplinaires dont les principales compétences sont :  La réalisation de synthèses pluridisciplinaires pour caractériser une ressource géothermale dans une région donnée.  Le suivi géologique des cutines, carottes, diagraphies de forages d'exploration ou de production géothermique.  Le suivi géochimique des fluides (eau, gaz) sur forages et les analyses chimiques et isotopiques des eaux thermales et des gaz dans les sols.  La caractérisation, l'analyse, l'interprétation et la modélisation de la fracturation en domaine cristallin pour les systèmes géothermiques stimulés EGS.  L'exploration géophysique des ressources haute-énergie par différentes méthodes géophysiques pour réaliser l'imagerie 3D de champs géothermiques.  La surveillance des sites géothermiques par des méthodes géophysiques.  Le développement d'outils de calcul et de méthodologies pour la modélisation numérique des écoulements et des transferts souterrains.  La caractérisation du comportement et des impacts des systèmes exploitant les ressources des aquifères profonds.  Les modélisations thermo-hydromécaniques de stimulations hydrauliques pour les systèmes EGS.  L'étude géochimique des processus d'interaction eau-roche-gaz qui ont lieu dans les réservoirs géothermiques.  La réalisation de tests de traçage utilisant des traceurs chimiques pour évaluer l'état des connexions hydrauliques entre forages ainsi que pour estimer la capacité des réservoirs étudiés et les vitesses de circulation des fluides. 5. Les types d’installations géothermiques : Le captage horizontal Le captage vertical Le captage sur nappe phréatique Les corbeilles géothermiques HADDAR IMANE Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca 2/01/2021 1. Definition : La bio masse désigne l’ensemble de la matière organique d’origine végétale et animale, fut la source d’énergie la plus exploitée par l’homme. Son utilisation remonte à la maîtrise du feu, il y a environ 450 000 ans. Puis vint la révolution industrielle au XIXe siècle. L’énergie du bois fut alors remplacée par les énergies fossiles : le charbon et surtout les hydrocarbures. Cependant, la biomasse connaît aujourd’hui un renouveau. La lutte contre le réchauffement climatique a permis de redécouvrir les bienfaits de cette ressource. L’énergie tirée de la biomasse est notamment considérée comme renouvelable. 2. Avantages de la biomasse : La biomasse participe au traitement et à la destruction des déchets organiques. A l’heure où le prix des carburants ne cesse d’augmenter, cette énergie serait une bonne alternative au pétrole. Peu de modifications dans les chaudières fioul, il suffit de changer quelques parties comme les brûleurs. Les ressources de la biomasse sont disponibles à grande échelle. La biomasse est une ressource renouvelable lorsqu'utilisée et gérée de façon durable. Elle permet de réduire la quantité de déchets envoyés aux sites d'enfouissement. Grâce à la combustion et les émondes, on peut produire de l'énergie utile et il est moins nécessaire d’élargir les sites d'enfouissement locaux La biomasse peut être convertie en différentes formes d’énergie. 3. Inconvénients de la biomasse : La production de biocarburant a un prix conséquent. En plus elle n'est pas encore totalement développée. Pour produire de la biomasse il faut des terres agricoles, sauf qu'il n'y a peu de disponible. Les cultures vivrières devront donc être racheté ou abandonné au profit de la production de biocarburants. La biomasse peut être polluante si elle est mal utilisée. L'inconvénient majeur de la mise en pratique de la biomasse est que le bois, qui devient source d'énergie après combustion, est souvent surexploité par les industriels. Il y a déforestation. Cela peut avoir des effets nocifs sur la biodiversité. De plus la combustion du bois rejette des éléments néfastes dans l'atmosphère. HADDAR IMANE Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca 2/01/2021 LA BIOMASSE https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/guide-pratique-la- geothermie.pdf https://www.geothermies.fr/sites/default/files/inline-files/La- Geothermie_2eme-edition_2008%20-%20Copie.pdf http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/eedd/climat/dossiers/ energie_demain/geothermie/geothermie.pdf http://www.energies-renouvelables.org/energie_geothermie.asp HADDAR IMANE Faculté des Sciences Ben M’sik- Casablanca 2/01/2021 RÉFERENCE RÉFERENCE uploads/Geographie/ la-geothermie-et-la-biomasse.pdf