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Géothermie : Température élevée et grande profondeur

Ce type de géothermie va chercher l’énergie de la terre beaucoup plus profondément que les autres. Il faut cependant faire la distinction entre les aquifères profonds et les systèmes géothermiques stimulés.

Aquifères profonds

Le principe de fonctionnement des installations utilisant les aquifères profonds est le suivant: un forage de production amène le fluide géothermal à la surface au moyen d’une pompe immergée ; ensuite un échangeur de chaleur prélève l’énergie thermique pour le transmettre à un deuxième fluide, qui est distribuée dans un réseau de chauffage à distance. Si la température de la ressource n’est pas suffisante, une pompe à chaleur permet de la rehausser. Une fois l’eau géothermale refroidie, elle est généralement restituée à l’aquifère à une certaine distance par un forage d’injection.

La plupart des projets actuels de géothermie visent à exploiter des eaux souterraines se trouvant entre 1 et 4 km de profondeur. Dans les régions où le gradient géothermique est normal, autour de 30 °C/km, comme sur le Plateau suisse, cela correspond à des températures comprises entre 40 et 130 °C. Une production conjointe de chaleur et d’électricité peut être réalisée avec les fluides les plus chauds.
Exploitation des aquifères profonds
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Système géotermiques stimulés
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Système géothermiques stimulés

Les Systèmes Géothermiques Stimulés (SGS) visent des volumes de roches à des profondeurs comprises entre 4 et 6 km qui sont naturellement fracturées et possèdent une certaine perméabilité. Pour assurer une production économique, la perméabilité des roches doit être améliorée grâce aux techniques de stimulation.

Le principe de fonctionnement est proche de celui des aquifères profonds: l’eau chaude est pompée jusqu’à la surface où elle transmet son énergie thermique à un fluide de travail grâce à un échangeur de chaleur. Ce fluide est ainsi chauffé et devient un gaz sous pression qui entraîne un turbo-générateur produisant de l’électricité. La chaleur résiduelle est ensuite utilisée dans un réseau de chauffage à distance. L’eau qui a été pompée en profondeur est réinjectée par un ou plusieurs forages après refroidissement. Elle circule alors dans le réseau de fractures qui forme un échangeur de chaleur souterrain et elle se réchauffe progressivement.
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