Les systèmes géothermiques à haute température

Vous vous êtes peut-être déjà détendu dans une piscine naturelle d’eaux thermales, ou vous avez vu le geyser Old Faithful projeter de l’eau chaude dans les airs au parc national de Yellowstone.
Mais vous êtes-vous déjà demandé d’où vient toute cette chaleur ?

Elle provient des profondeurs de la Terre et s’appelle l’énergie géothermique.
Et nous pouvons l’utiliser pour produire de l’électricité propre et renouvelable.

Voici comment fonctionne la géothermie.

La chaleur de la croûte terrestre réchauffe l’eau qui s’infiltre dans des réservoirs souterrains. Dans certains endroits, lorsque l’eau devient suffisamment chaude, elle peut remonter à la surface sous forme de vapeur ou d’eau chaude. Cela se produit généralement là où plaques tectoniques se rencontrent et se déplacent.

Dans le passé, l’exploitation de l’énergie géothermique était limitée aux zones où l’eau chaude se trouvait près de la surface. Mais à mesure que les technologies géothermiques progressent, nous pouvons exploiter davantage ces ressources naturelles et renouvelables.

Les ingénieurs ont développé plusieurs méthodes pour produire de l’électricité à partir de puits géothermiques forés dans le sol. Regardons cela de plus près.

Il s’agit d’une centrale géothermique à vapeur sèche, le type de technologie géothermique le plus courant aujourd’hui. La vapeur souterraine s’écoule directement vers une turbine, qui entraîne un générateur produisant de l’électricité. C’est assez simple.

Une autre technologie géothermique est appelée centrale à vapeur flash. Une pompe pousse un fluide chaud vers un réservoir en surface, où il se refroidit. En refroidissant, le fluide « flash », c’est-à-dire qu’il se transforme rapidement en vapeur. Cette vapeur entraîne ensuite une turbine qui alimente un générateur.

Une centrale à cycle binaire fonctionne différemment. Elle utilise deux types de fluides. Le fluide chaud provenant du sous-sol chauffe un second fluide, appelé fluide caloporteur, dans un grand échangeur de chaleur. Ce second fluide a un point d’ébullition beaucoup plus bas que le premier ; il se transforme donc en vapeur à une température plus faible. Lorsque cela se produit, la vapeur fait tourner une turbine qui entraîne un générateur.

Les avantages environnementaux de cette source d’énergie propre, renouvelable et disponible en continu sont considérables : de faibles émissions, une empreinte physique réduite et un impact environnemental minimal. Les rares sous-produits générés sont souvent réinjectés dans le sous-sol.

L’énergie géothermique peut également contribuer au recyclage des eaux usées. En Californie, les eaux usées de la ville de Santa Rosa sont injectées dans le sous-sol afin de produire davantage d’énergie géothermique.

Certaines centrales produisent des déchets solides, mais ceux-ci peuvent contenir des minéraux que l’on peut extraire et vendre, ce qui réduit le coût de cette source d’énergie.

L’Institut géologique des États-Unis estime que les ressources géothermiques non exploitées du pays, si elles étaient développées, pourraient fournir l’équivalent de 10 % des besoins énergétiques actuels et réduire notre dépendance aux combustibles fossiles.

En fait, l’électricité produite par la géothermie fournit déjà environ 60 % de l’électricité le long de la côte nord de la Californie, du pont du Golden Gate jusqu’à la frontière de l’État de l’Oregon.

L’énergie géothermique contribue à faire progresser les États-Unis vers l’indépendance énergétique et vers une solution propre et renouvelable pour répondre à la demande croissante en énergie.