Comment exploiter la chaleur des sous-sols pour produire de l’énergie ?

Il existe un large éventail de techniques permettant de produire de l’électricité. Les centrales photovoltaïques exploitent l’énergie du soleil. Les usines marémotrices transforment la force des marées en électricité. Et la géothermie produit de l’électricité à partir de la chaleur des sous-sols. Cette dernière technique se répand peu à peu et fascine par la subtilité des processus qui la constituent. Il devient alors intéressant de savoir comment il est possible d’utiliser la chaleur du centre de la terre dans la production de l’électricité.  

Qu’est-ce que la géothermie

Le centre de la terre est une gigantesque fournaise composée de roches en fusion appelées magma. Les études montrent que la température augmente de 10 à 30 °C par kilomètre de profondeur. La géothermie est une branche des sciences du globe qui a pour objet l’étude et la compréhension de ce phénomène. Les spécialistes dans ce domaine sont aussi capables d’utiliser cette énergie thermique de la terre. Afin d’y parvenir, deux solutions sont accessibles :

  • L’installation des centrales flash
  • La mise en place d’une centrale ORC

Comment une centrale flash permet-elle de produire de l’électricité ?

Qui dit chaleur dit transfert d’énergie. Dans les profondeurs, la chaleur du centre de la terre est transférée à des nappes d’eaux souterraines. La température peut alors atteindre plus de 150 °C. Ainsi, l’eau se vaporise et sa pression s’élève. Une station géothermique va pomper ce fluide qui voit alors sa pression diminuer. Et ainsi, la substance géothermale reçue se compose d’eau et de vapeur.

Ce mélange atteint un réservoir appelé séparateur-sécheur. Cet élément de la centrale a pour fonction de séparer la partie liquide de la partie gazeuse du fluide géothermal. Le gaz à haute température possède une pression de vapeur élevée. Cette force de pression va alors actionner des turbines couplées à un alternateur. La centrale géothermique produit alors de l’électricité en exploitant l’énergie calorifique de ces vapeurs.

Une solution plus efficace pour les eaux géothermales à faible température : les centrales ORC

Lorsque la température des eaux souterraines pompées est entre 90 et 150 °C, la centrale flash est inefficace. La pression des vapeurs d’eau est trop faible. Pour y remédier, les scientifiques utilisent un fluide organique qui se vaporise plus facilement dans cette plage de température. Ce fluide peut être de l’isobutane par exemple.

Le fluide géothermal passe alors dans un échangeur de chaleur pour chauffer le fluide organique. Celui-ci se vaporise rapidement et sa pression va actionner les turbines de la centrale. Ainsi, la centrale produit de l’électricité en exploitant la chaleur des sous-sols.   

Qu’appelle t-on énergies fossiles ?
Qu’est ce que l’énergie primaire et secondaire ?