La chaleur de la terre : source perpétuelle d’énergie

Publié le 6 Mai, 2024
La chaleur de la terre : source perpétuelle d’énergie.

La géothermie est un terme emprunté au grec géo, qui signifie « terre », et thermos, qui signifie « chaleur », la géothermie est la science qui explore la chaleur interne de la terre et la technique qui cherche à l’exploiter.

L’énergie géothermique provient de l’immense réservoir de chaleur emmagasiné dans les profondeurs de la terre. Elle est souvent perçue comme une source d’énergie renouvelable, durable et fiable qui peut aider à combler le fossé énergétique en pleine expansion. Le processus d’extraction de cette énergie est relativement simple, mais techniquement exigeant. On fait circuler un fluide, généralement de l’eau, dans les profondeurs de la terre. Cette eau peut être issue d’une nappe d’eau chaude captive naturelle ou injectée sous pression pour fracturer une roche chaude et imperméable. Le fluide se réchauffe alors, remontant à la surface chargée d’énergie thermique. Cette énergie peut être utilisée directement pour le chauffage ou la production d’eau chaude ou elle peut être convertie en électricité.

Il est intéressant de noter que la géothermie n’est pas une nouvelle venue dans le secteur de l’énergie. Depuis des millénaires, des sociétés du monde entier, de la Chine antique à la Rome impériale, ont utilisé la chaleur de la terre pour une variété de tâches allant du chauffage des bains publics à la cuisson des aliments.

Remontant aux temps paléolithiques, l’exploitation de l’énergie géothermique, ou la chaleur de la Terre, a été un aspect essentiel de la vie humaine. L’exemple le plus ancien de son utilisation est un bassin en pierre sur le mont Li dans le Shaanxi en Chine, datant du IIIe siècle av. J.-C., sous la dynastie Qin. C’est là que fut plus tard construit le palais Huaqing Chi. À mesure que les civilisations se développaient, l’utilisation de l’énergie géothermique se généralisait. Au premier siècle de notre ère, les Romains conquéraient Aquae Sulis, l’actuelle Bath en Angleterre, et exploitaient ses sources chaudes pour alimenter les thermes et les chauffages par le sol : ce fut probablement la première utilisation commerciale de la géothermie.

Le plus ancien système de chauffage urbain géothermique au monde, qui est toujours en fonctionnement, date du XVe siècle et se situe à Chaudes-Aigues, en France. Au XIXe siècle, les geysers de Larderello en Italie sont utilisés pour extraire l’acide borique des volcans de boue, marquant ainsi la première exploitation industrielle de l’énergie géothermique.

L’Amérique a également une riche histoire en matière d’énergie géothermique. En 1892, Boise, dans l’Idaho, a inauguré le premier réseau de chaleur alimenté par l’énergie géothermique, un exemple rapidement suivi par Klamath Falls, dans l’Oregon. L’hôtel Hot Lake dans le comté d’Union, en Oregon, achevé en 1907, est le premier bâtiment connu au monde à utiliser l’énergie géothermique comme source principale de chaleur.

L’idée de l’utilisation de la pompe à chaleur, inventée par Lord Kelvin en 1852, pour extraire la chaleur du sol a été brevetée par Heinrich Zoelly en 1912. Ce n’est qu’à la fin des années 1940 que la pompe à chaleur géothermique a été mise en œuvre avec succès, marquant un tournant majeur dans l’exploitation de la géothermie. En 1911, la première centrale géothermique commerciale du monde a vu le jour à Larderello, en Italie. C’est seulement en 1958 que la Nouvelle-Zélande a construit une centrale géothermique, suivie par d’autres pays. La popularité de la géothermie a augmenté en Suède à la suite de la crise pétrolière de 1973, et depuis lors, son acceptation mondiale a lentement mais sûrement progressé. En 1967, l’Union Soviétique a démontré pour la première fois la technologie de la centrale électrique à cycle combiné, qui permet de produire de l’électricité à partir de ressources à des températures beaucoup plus basses que précédemment. Enfin, en 2006, une centrale à cycle binaire a commencé à produire de l’électricité à partir d’une température record de 57 °C à Chena Hot Springs, en Alaska.

Aujourd’hui, grâce à des avancées technologiques majeures, la géothermie a le potentiel de jouer un rôle clé dans la transition vers une économie à faible émission de carbone. Non seulement elle produit de l’énergie de manière constante, contrairement à d’autres sources renouvelables intermittentes comme le solaire et l’éolien, mais elle le fait également avec une empreinte carbone minime. Toutefois, malgré son potentiel considérable, la géothermie reste largement sous-exploitée. Les coûts initiaux élevés, le manque de connaissances et la réglementation complexe sont autant d’obstacles à son adoption plus large.

La géothermie est considérée comme durable parce que la Terre produit continuellement de la chaleur à partir de processus naturels tels que la désintégration radioactive des isotopes dans son noyau, et conserve également une chaleur résiduelle de sa formation. Ainsi, à l’échelle humaine, la source de chaleur géothermique est pratiquement inépuisable, ce qui en fait une alternative verte et renouvelable aux combustibles fossiles limités. La fiabilité de l’énergie géothermique provient de sa disponibilité constante. Contrairement à d’autres sources d’énergie renouvelables, comme le solaire ou l’éolien, qui dépendent respectivement de la lumière du soleil et de la vitesse du vent, la chaleur de la Terre est toujours présente quelles que soient les conditions météorologiques ou l’heure de la journée. Cela en fait une source d’énergie stable et prévisible capable de fournir de l’électricité en continu. Cependant, il convient de noter que bien que la géothermie offre des avantages considérables, il y a aussi des défis à surmonter : l’installation de systèmes géothermiques peut nécessiter des investissements importants et leur mise en place peut avoir un impact environnemental notamment en termes de perturbations locales du sol et de libération de gaz à effet de serre. De plus, toutes les régions du monde ne sont pas également dotées de ressources géothermiques exploitables.

Le soutien politique est crucial pour la mise en œuvre à grande échelle de l’énergie géothermique. Ce soutien pourrait prendre la forme de politiques favorables à l’énergie renouvelable, de mesures incitatives pour les entreprises et les ménages qui choisissent l’énergie géothermique et de réglementations pour minimiser l’impact environnemental de l’exploitation géothermique. La coopération internationale peut également jouer un rôle crucial pour partager les connaissances, les technologies et les bonnes pratiques en matière de géothermie.

Il est également crucial de prendre en compte certaines considérations sociales et environnementales. Par exemple, la réalisation de projets géothermiques peut parfois entraîner des perturbations locales comme le bruit et les vibrations du forage, qui peuvent affecter les communautés locales. Il est donc important de situer ces technologies loin du champ des habitations. De surcroît, bien que l’énergie géothermique soit largement considérée comme une source d’énergie propre, elle peut également entraîner la libération de gaz à effet de serre s’ils ne sont pas correctement gérés. Ces problèmes nécessitent une attention particulière et une réglementation appropriée pour garantir que l’énergie géothermique reste une source d’énergie vraiment durable et respectueuse de l’environnement. Ne pas en tenir compte serait en contradiction totale avec le concept d’énergie propre.

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