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La géothermie est une source d’énergie renouvelable stratégique pour la transition énergétique. En captant la chaleur du sous-sol terrestre, elle permet de produire de la chaleur, du froid et même de l’électricité, de manière propre, locale et continue. Dans cet article, découvrez le fonctionnement de la géothermie, ses différentes formes (profonde, basse et très basse énergie), ses avantages environnementaux et économiques, ainsi que son intégration dans les réseaux de chaleur de nouvelle génération.
Les énergies renouvelables
Qu’est-ce que l’énergie renouvelable ?
Les énergies renouvelables et de récupération sont issues de ressources naturelles inépuisables à l’échelle humaine, comme le soleil, le vent, l’eau ou la chaleur terrestre. Contrairement aux énergies fossiles, elles ne produisent pas (ou peu) de gaz à effet de serre, ce qui les rend essentielles pour la lutte contre le changement climatique.
La place de la géothermie parmi les énergies renouvelables
Parmi ces sources, la géothermie occupe une place à part. Elle exploite la chaleur stockée sous la surface de la Terre, disponible 24h/24, 7j/7, ce qui en fait une énergie stable, prévisible et locale. De mieux en mieux connue du grand public, la géothermie est déjà utilisée dans de nombreux pays pour produire de la chaleur et de l’électricité.
L’importance des énergies renouvelables pour l’avenir
Face à l’urgence climatique et à la nécessaire transition énergétique, le recours massif aux énergies renouvelables est indispensable. La géothermie, en tant que technologie mature et performante, joue un rôle clé dans la décarbonation du secteur du bâtiment et de l’industrie.
Définition et principes de la géothermie profonde
Qu’est-ce que la géothermie profonde ?
La géothermie profonde capte la chaleur terrestre à plus de 400 mètres de profondeur, là où les températures sont élevées (supérieures à 100°C). Elle permet de produire de la chaleur à grande échelle, et dans certains cas, de l’électricité via des turbines entraînées par la vapeur d’eau.
Le fonctionnement des forages et du fluide caloporteur
Des forages géothermiques injectent de l’eau dans le sous-sol, qui se réchauffe au contact des roches chaudes. Ce fluide caloporteur est ensuite remonté en surface pour transférer sa chaleur à un réseau de distribution ou un échangeur thermique. Le circuit est fermé pour éviter toute perte ou pollution.
Applications principales : chaleur et électricité
La géothermie profonde est principalement utilisée pour :
La production de chaleur dans les réseaux urbains ou industriels ;
La production d’électricité, dans les zones où la température dépasse 150°C ;
Le chauffage combiné (cogénération) dans certains cas spécifiques.
La géothermie basse énergie : une alternative à plus basse température
Entre 30°C et 100°C, on parle de géothermie basse énergie. Elle permet de chauffer des bâtiments ou de l’eau sanitaire, en particulier via des réseaux de chaleur à basse température. C’est dans ce segment qu’ExerGo se positionne avec une approche innovante et décarbonée.
Plus d’information dans l’article d’Energie Live : Géothermie : énergie stable et à faible émission de CO2
Les différents types de géothermie
Géothermie profonde : production à haute température
Elle nécessite des investissements lourds et des conditions géologiques spécifiques, mais elle offre un rendement énergétique élevé et une production constante.
Géothermie basse énergie : chauffage à température modérée
Adaptée aux besoins des villes, des quartiers ou de grands ensembles, cette technologie alimente des réseaux de chaleur décarbonés, avec une empreinte environnementale réduite.
Un article de Génie Climatique Magazine nous explique comment ENGIE a installé un réseau de géothermie à Issy-les-Moulineaux : Engie Solutions installe la géothermie au coeur d’Issy-les-Moulineaux
Géothermie très basse énergie : usages à température très basse
Utilisée pour le chauffage individuel via des pompes à chaleur géothermiques (PAC), elle capte la chaleur présente à faible profondeur (moins de 100 m) pour alimenter des maisons, écoles ou petits immeubles.
Les avantages de la géothermie
Production d’énergie renouvelable et réduction des émissions
La géothermie utilise une ressource naturelle et locale, sans combustion. Elle ne dépend ni du soleil ni du vent, ce qui permet une réduction directe des émissions de CO₂.
Fiabilité et constance de la production énergétique
Contrairement au solaire ou à l’éolien, la géothermie offre une production continue, quelles que soient les conditions météorologiques, avec un excellent taux de disponibilité.
Multiplicité des usages : chauffage, eau chaude, électricité
Ses applications vont du chauffage urbain, à la production d’électricité, en passant par le refroidissement ou le stockage thermique saisonnier.
Respect de l’environnement et absence de pollution
Les systèmes géothermiques sont généralement fermés et sans rejet de polluants dans l’environnement. L’empreinte foncière est faible, et les impacts visuels quasi nul ! Idéal pour atteindre les objectifs de neutralité carbone fixés à l’horizon 2050.
Les réseaux de chaleur et la géothermie
Fonctionnement des réseaux de chaleur collectifs
Un réseau de chaleur est un système de canalisations souterraines qui transporte la chaleur produite en un point central vers plusieurs bâtiments (logements, bureaux, équipements publics). C’est une solution efficace pour mutualiser les besoins énergétiques.
Intégration de la géothermie dans les réseaux de chaleur
La géothermie s’intègre parfaitement à ces réseaux, notamment les réseaux de 5e génération comme ceux développés par ExerGo. Ces systèmes circulent à basse température, réduisent les pertes thermiques et sont réversibles (chauffage/refroidissement).
Avantages économiques et environnementaux des réseaux de chaleur
Réduction des coûts d’énergie à long terme
Diminution des émissions de GES
Mutualisation des ressources
Valorisation de l’énergie locale
Exemples d’applications urbaines et domestiques avec la solution d’Exergo
Chez ExerGo, nous concevons des réseaux thermiques intelligents qui exploitent la géothermie basse énergie pour chauffer et rafraîchir des quartiers entiers. En Suisse, nos projets démontrent une réduction de 80 à 95 % des émissions de CO₂ par rapport à une solution fossile équivalente.
Cette technologie innovante qui allie performance, flexibilité et durabilité présente plusieurs avantages :
3x plus compact que les réseaux traditionnels grâce aux propriétés du CO2
Infrastructure plus légère et facile à déployer dans les centres urbains dense
100 % naturel : réseau non polluant préservant la source et les usagers
économique : jusqu’à 25% d’économie par rapport à un réseau à l’eau
Réduction de l’empreinte carbone : en cherchant l’énergie dans des sources naturelles et développant un système efficace, l’impact en terme de décarbonation est optimisé
Sécurité et fiabilité : le CO₂ est non toxique et non inflammable, le système est certifié assurant une exploitation sûre des installations
En intégrant ces réseaux thermiques innovants, les collectivités peuvent répondre aux exigences du Fonds vert tout en bénéficiant d’une solution durable et performante pour accélérer la transition écologique.
Pour en savoir plus, découvrez notre page dédiée aux solutions innovantes d’ExerGo sur les réseaux thermiques au CO₂.
Conclusion : la géothermie, un levier pour un avenir énergétique durable
La géothermie constitue une réponse stratégique aux défis énergétiques actuels : réduction des émissions, résilience énergétique, transition des bâtiments, indépendance face aux énergies fossiles. Elle mérite d’être mieux connue, mieux valorisée et plus largement déployée, notamment via des réseaux de chaleur intelligents et décarbonés.
FAQ – Géothermie : questions fréquentes
Quelles différences entre géothermie profonde et basse énergie ?
La géothermie profonde exploite la chaleur à grande profondeur (> 400 m), pour des températures supérieures à 100°C, souvent utilisée pour produire de l’électricité. La géothermie basse énergie (< 100°C) est utilisée pour le chauffage et s’intègre plus facilement dans des environnements urbains.
La géothermie est-elle vraiment une énergie propre ?
Oui, c’est une énergie propre, locale et renouvelable. Elle n’émet quasiment pas de CO₂ et n’engendre pas de pollution atmosphérique ou sonore.
Peut-on installer un système géothermique chez soi ?
Oui, via une pompe à chaleur géothermique. Cela nécessite un jardin ou un terrain, et un forage ou des capteurs horizontaux. L’installation est plus coûteuse au départ, mais rentable sur le long terme.
Quels sont les coûts d’installation et d’exploitation ?
Les coûts varient selon la profondeur du forage, la taille du bâtiment et le type de système. L’investissement initial est plus élevé que pour une chaudière gaz, mais les coûts d’exploitation sont très faibles, et les aides financières peuvent en réduire le coût global.
La géothermie peut-elle remplacer totalement les énergies fossiles ?
Dans certains contextes (zones urbaines, bâtiments neufs ou rénovés), oui. En combinaison avec d’autres solutions bas carbone (solaire, pompes à chaleur, stockage thermique), elle contribue fortement à la sortie des énergies fossiles.