Géothermie et information géographique

Albert Genter

GEIE Exploitation Minière de la Chaleur Soultz

Fabrice Boissier

BRGM Orléans Département Géothermie

Résumé

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La géothermie ou l'exploitation de l'énergie thermique de la Terre a pour objectif la production de chaleur, de froid ou d'électricité. Elle est disponible sur tous les continents et ses différents usages ou modes d'exploitation sont fortement dépendants des conditions géologiques locales c'est-à-dire de la nature du sous-sol (cf. bloc diagramme joint). L'évaluation du potentiel géothermique d'une région donnée est déterminée à partir de la compilation entre des données géoscientifiques sur le sous-sol (température, lithologie, profondeur et caractéristiques du réservoir) et des données socio-économiques (besoins thermiques, réseaux de chaleur, habitats, usages industriels, …). La combinaison de ces données à partir de systèmes d'information géographique (SIG) permet de fournir des cartes de potentiel utilisées par des décideurs publics ou privés pour lancer des études de préfaisabilité conduisant à termes à des opérations de géothermie.

Ainsi, pour le cas de la technologie des pompes à chaleur sur nappe, des atlas sur la ressource géothermique fondés sur une approche SIG sont mis en œuvre dans plusieurs régions françaises (Centre, Ile de France, Midi-pyrénées, Lorraine) avec l'appui de collectivités territoriales et l'Ademe. On s'adresse ici, avec la géothermie dite superficielle, aux ouvrages de taille intermédiaire (collectif, tertiaire) ou à l'habitat individuel. La carte de France ci-jointe présente les grands traits des différents types de ressources géothermiques superficielles, intimement liés à la nature géologique du sous-sol et des aquifères présents : terrains sédimentaires contenant des aquifères, ou non, et terrains cristallins où la présence d'aquifères est limitée. Dans ces derniers contextes, des pompes à chaleur sur sondes géothermiques (échangeurs fermés) pourront être mises en œuvre.

Parallèlement à la production de chaleur, des recherches sont en cours sur les systèmes géothermiques stimulés également qualifiés de systèmes EGS (Enhanced Geothermal Systems) qui permettent de fournir de l'électricité et de la chaleur. L'idée générale consiste à injecter de l'eau dans une roche fracturée située à grande profondeur où la température avoisine 200°C. En Alsace, à Soultz-sous-Forêts, un site pilote expérimente ce type de technologie qui nécessite la réalisation de plusieurs forages à 5000 m de profondeur (cf. photographie des installations de surface). Une cartographie des températures extrapolées à 5 km de profondeur permet de généraliser les potentialités de concept à l'échelle européenne (cf. carte des températures profondes).

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