L’énergie produite par une centrale géothermique, sous forme de chaleur et/ou d’électricité, est compétitive en comparaison avec les coûts des énergies fossiles et des autres vecteurs renouvelables.
La géothermie – en bref
- Géothermie : une énergie renouvelable provenant de la chaleur du sous-sol
- Origine de la chaleur : des processus naturels au sein de la croûte terrestre et les échanges thermiques via la circulation des eaux souterraines
- Utilisation : L’eau chaude du réservoir géothermal est pompée en surface et une partie de sa chaleur est valorisée via un échangeur de chaleur. Cette même eau est réinjectée dans le sous-sol par un second puits afin de conserver la ressource et permettre sa régénération. La chaleur extraite sert à alimenter un réseau de chaleur à distance et, si la température dépasse 110°C, permet de produire de l’électricité via une turbine dite Organic Rankine Cycle (ORC).
- Avantages : Energie renouvelable, disponibilité constante et faible impact environnemental
Qu’est-ce que la géothermie ?
L’énergie géothermique est une forme d’énergie renouvelable qui utilise la chaleur naturelle du sous-sol. Cette énergie thermique est naturellement produite dans les profondeurs de la croûte terrestre et transportée par la circulation des eaux souterraines dans des systèmes perméables (couches poreuses et/ou discontinuités naturelles).
La géothermie exploite cette chaleur pour produire de l’énergie, généralement sous forme de chaleur directe et/ou d’électricité. Pour ce faire, on capte et utilise la chaleur contenue dans l’eau chaude présente dans les couches terrestres. Alors qu’à faible profondeur, la valorisation se fait en général via des sondes géothermiques couplées à des pompes à chaleur en surface, aux profondeurs moyennes et grandes que nous visons, la chaleur est directement valorisée pour alimenter un réseau de chauffage à distance et pour produire de l’électricité (si la température dépasse 110°C).
La géothermie présente plusieurs avantages : en plus de sa disponibilité constante, elle a un faible impact environnemental et son empreinte au sol est réduite. En fournissant la précieuse énergie de ruban, à savoir constante, elle est capable de jouer le rôle de colonne vertébrale des réseaux de chauffage à distance, de remplacer les apports fossiles et permettant ainsi de réduire substantiellement les émissions de gaz à effet de serre tout en augmentant notablement la production durable et indigène d’énergie.
Système géothermique : circuit ouvert ou fermé ?
Les systèmes en circuit ouvert ou circuit fermé décrivent la manière dont l’eau ou le fluide caloporteur circulent dans le système géothermique pour capter et transférer la chaleur. Swiss Geo Energy a choisi de se concentrer sur des systèmes géothermiques à circuits ouverts.
Les systèmes géothermiques en circuit ouvert sont généralement utilisés pour les ressources géothermales profondes et de niveaux de température plus importants tandis que les systèmes en circuit fermé sont couramment employés pour les applications géothermiques de faible profondeur afin d’alimenter des pompes à chaleur géothermiques (« PAC sol-eau »).
Circuit ouvert
- L’eau souterraine est directement extraite du sous-sol à travers un puits de production.
- La chaleur est extraite de cette eau pour la production de chaleur et/ou d’électricité.
- L’eau refroidie est réinjectée dans le sous-sol via un puits distinct pour éviter un épuisement et un refroidissement de la ressource.
- L’eau entre en contact direct avec les formations géologiques et les échanges de chaleur se font directement entre l’eau souterraine et l’encaissant rocheux.
Circuit fermé
- Un fluide caloporteur (eau ou mélange eau/glycol) circule dans un réseau de tubes enterrés ou de sondes géothermiques verticales sans être en contact direct avec les formations géologiques.
- La chaleur est transférée du sol au fluide caloporteur par conduction puis le fluide est pompé vers la surface pour alimenter un système de chauffage ou de refroidissement.
- Le fluide caloporteur refroidi retourne dans le réseau de tubes pour recommencer le processus de captation de chaleur.
- Le circuit est hermétiquement fermé ce qui évite la contamination de l’eau souterraine et réduit les pertes d’énergie.
Swiss Geo Energy : le choix des systèmes hydrothermaux
La technologie prévue pour les projets géothermiques de Swiss Geo Energy est dite hydrothermale. Cela signifie que nous cherchons les structures géologiques naturelles existant en profondeur et identifions celles qui sont les plus favorables à la circulation d’eau chaude. Ensuite, nous pompons cette eau chaude, en extrayons une partie de la charge thermique et la réinjections. Nous évitons de recourir à la stimulation hydraulique (ou fracking) afin de nous prémunir des risques de sismicité induite. La technologie hydrothermale est appliquée depuis des décennies et avec succès dans la couronne parisienne et depuis plus de 15 ans dans les environs de Munich sans avoir produit le moindre séisme ou souci environnemental.
La renonciation à la stimulation hydraulique augmente d’autant la nécessité d’imager et caractériser les structures géologiques du sous-sol de manière précise. C’est la raison même de la campagne de mesures géophysiques 3D prévue cet automne dans le cadre du projet GeoCogen Eclépens.
Forts de notre ambition de contribuer à la stratégie énergétique de la Confédération, notre démarche est axée sur la transparence et le dialogue avec l’ensemble des parties prenantes. Toutes nos activités sont basées sur les protocoles de sécurité les plus stricts et sont en amont approuvées par l’Etat de Vaud. L’accompagnement technique de l’Etat de Vaud et des experts de l’OFEN est prévu autant en amont, durant et après la campagne de mesure elle-même.
