Les systèmes géothermiques aux États-Unis
Il existe sept États notables pour la production géothermique aux États-Unis : la Californie, le Nevada, l’Utah, l’Oregon, Hawaï, l’Idaho et le Nouveau-Mexique.
D'après le tableau ci-dessous, quel État produit la plus grande part d'énergie géothermique par rapport à sa production totale d'électricité ?
Production d’électricité géothermique à haute température aux États-Unis
| État | Part de l’État dans la production totale d’électricité géothermique des États-Unis | Part géothermique de la production totale d’électricité de l’État |
|---|---|---|
| Californie | 69,5 % | 5,8 % |
| Nevada | 24,2 % | 9,6 % |
| Utah | 2,7 % | 1,2 % |
| Hawaï | 1,8 % | 3,2 % |
| Oregon | 1,2 % | 0,3 % |
| Idaho | 0,5 % | 0,5 % |
| Nouveau-Mexique | 0,3 % | 0,1 % |
Use of geothermal energy. https://www.eia.gov/energyexplained/geothermal/use-of-geothermal-energy.php
La Californie arrive en tête de tous les États pour sa part de la production totale d’électricité géothermique aux États-Unis : 69,5 %. Le Nevada suit en deuxième position avec 24,2 %. Bien que la Californie contribue à une grande partie de la production d’électricité géothermique des États-Unis, ses systèmes géothermiques ne produisent que 5,8 % de l’électricité de l’État.
Exemples de systèmes à haute température
Un certain nombre de systèmes géothermiques à haute température sont utilisés pour produire de l’électricité aux États-Unis. La plupart des systèmes hydrothermaux naturels à haute température ont une température comprise entre 250 °C et 300 °C environ.
Vocabulaire utile
Fumerolles : Ouvertures qui émettent des gaz et des vapeurs volcaniques chauds.
Isothermes : Lignes de température constante ; dans ce diagramme, les isothermes indiquent la distribution des températures souterraines.
Perméable : Ayant des pores ou des ouvertures, telles que des fractures, qui permettent aux liquides ou aux gaz de passer à travers ; dans ce diagramme, les fractures permettent aux fluides de se déplacer à travers la roche dans le sous-sol.
La figure ci-dessous montre un exemple où les fluides hydrothermaux sont chauffés par le magma sous-jacent et se mélangent aux gaz. Ce scénario rend les fluides hydrothermaux flottants et ils remontent à travers les fractures perméables du système. Une zone de confinement, appelée roche couverture, définit la limite supérieure du réservoir hydrothermal. À des niveaux moins profonds, les fluides hydrothermaux peuvent souvent se déplacer latéralement et peuvent naturellement sortir du réservoir sous forme de caractéristiques thermales (par exemple, des sources chaudes, des geysers, des fumerolles). Un puits de production idéalisé (rouge) et un puits d’injection (bleu) sont forés dans le réservoir pour, respectivement, produire des fluides pour une centrale électrique et recycler les fluides à énergie épuisée par injection pour une production d’électricité durable et renouvelable. Des ressources hydrothermales à des températures inférieures à 250 °C peuvent également être trouvées dans tout l’ouest des États-Unis et peuvent présenter différentes configurations.2U.S. Dept. of Energy. (2019, May). GeoVision: Harnessing the Heat Beneath Our Feet. https://www.energy.gov/eere/geothermal/articles/geovision-full-report-0
Californie
Geysers
Le champ géothermique de Geysers près de Clear Lake, en Californie, s’étend sur 45 miles carrés, ce qui en fait le plus grand complexe géothermique au monde. Le complexe a une capacité de production de 725 mégawatts : suffisamment d’énergie propre pour alimenter une ville de la taille de San Francisco, de jour comme de nuit, quelles que soient les conditions climatiques ou météorologiques.4The Geysers. (2023, June 27). https://gogeothermal.geysers.com/
Mer de Salton
Les centrales géothermiques de Salton Sea de CalEnergy Generation comprennent un groupe de centrales géothermiques près de la mer de Salton dans l’Imperial Valley du sud de la Californie. Ce complexe représente le deuxième plus grand champ géothermique des États-Unis après The Geysers dans le nord de la Californie. Les centrales sont des centrales géothermiques à vapeur sèche.5Imperial Valley Geothermal Project. (2023, May 11). https://en.wikipedia.org/wiki/Imperial_Valley_Geothermal_Project
Nevada
La centrale géothermique de Blue Mountain (une centrale électrique ORC binaire) dans le comté de Humboldt, au Nevada, est une centrale géothermique à cycle binaire, qui utilise un système d’échange de chaleur en boucle fermée. Dans ce système, l’eau géothermique chaude avec une température moyenne de 302 °F (150 °C) chauffe un fluide secondaire, l’isobutane, qui est vaporisé et utilisé pour faire fonctionner une turbine.6Wikipedia. (2023, May 6). Blue Mountain Faulkner 1 Geothermal Power Plant. https://en.wikipedia.org/wiki/Blue_Mountain_Faulkner_1_Geothermal_Power_Plant
Pleins feux sur la carrière : Keivan Khaleghi
Formation académique
- BS, génie chimique, Sharif University, 2007
- MS, génie chimique, University of Alberta, 2011
- Candidat au doctorat, génie pétrolier, The University of Texas at Austin
Keivan Khaleghi poursuit un doctorat en génie pétrolièr à l’Université du Texas à Austin sous la direction du Dr Hugh Daigle. Ses recherches portent sur l’utilisation directe de la chaleur géothermique dans les applications industrielles et pour le chauffage et la climatisation des espaces de vie.
Keivan a passé l’été 2023 en tant que stagiaire en analyse de la production géothermique pour Calpine à Geysers, le plus grand champ géothermique au monde situé au nord de la Californie. Il a hâte d’intégrer cette expérience dans ses recherches et de contribuer à une industrie géothermique en plein essor au Texas. Keivan est passionné par l’énergie géothermique en tant que ressource renouvelable qui a beaucoup de potentiel de croissance inexploité. Il est enthousiasmé par la perspective de faire découvrir cette formidable énergie aux lycéens texans et a contribué à la conception de ce mini-cours en ligne sur la géothermie.
Pleins feux sur la carrière : Silviu Livescu
Formation académique
- BS, génie mécanique, University « Politechnica » de Bucarest, Roumanie, 1999
- MS, génie mécanique, University « Politechnica » de Bucarest, Roumanie, 2001
- Doctorat, génie mécanique, University of Delaware, 2006
Le Dr Livescu est le cofondateur/CTO de Bedrock Energy. La mission de l’entreprise est de transformer le chauffage et la climatisation des bâtiments, en utilisant l’énergie géothermique pour réduire radicalement les coûts pour les personnes et l’environnement. Le Dr Livescu était auparavant professeur agrégé au Hildebrand Department of Petroleum & Geosystems Engineering. Tout au long de sa carrière, il a mené des recherches fondamentales et appliquées appliquées à plusieurs disciplines techniques du génie pétrolier et de l’énergie propre, en mettant l’accent sur l’ingénierie et les opérations des puits. Il est fermement déterminé à aider à résoudre certains des problèmes de transition énergétique et de transformation numérique les plus importants pour un avenir énergétique net zéro, durable et abordable.
Silviu a remporté de nombreux prix, notamment le Distinguished Service Award de la Society of Petroleum Engineers, le World Oil Best Well Intervention Team Award et le Baker Hughes Top Pressure Pumping Inventor.
Source d’image :
- Éléments du système hydrothermal GeoVision 2.4: U.S. Dept. of Energy, GeoVision
- The Geysers Geothermal Field: U.S. Geological Survey
- Centrale géothermique J.M. Leathers: Chuck Holland
- Centrale géothermique de Blue Mountain: Dennis Schroeder, National Renewable Energy Laboratory
- Photo de Keivan Khaleghi: Keivan Khaleghi
- Keivan Khaleghi en Californie: Keivan Khaleghi
- Silviu Livescu: Hildebrand Dept. of Petroleum and Geosystems Engineering
