Publié le 5 décembre 2021

Produire de l’énergie en réduisant les émissions de gaz à effet de serre fait partie des nombreux défis de l’époque actuelle.

Le premier projet expérimental de géothermie haute énergie a vu le jour en 1995 à Soultz-Sous-Forêts (Alsace). Deux décennies plus tard, la filière alsacienne de géothermie haute énergie franchissait un nouveau cap.

En 2016 en effet, un nouveau projet donnait naissance à une première mondiale : une centrale de géothermie haute énergie à haute température et de grande ampleur (24 MW1) exclusivement dédiée à un usage industriel. Elle a été construite à Rittershoffen (Alsace).

Ces deux projets pionniers illustrent l’expertise de la France dans la technologie employée pour la géothermie haute énergie.1

Quelles sont les caractéristiques de la géothermie ? Quel est son impact sur l’environnement ?

I-Qu’est ce que la Géothermie ?

Le terme géothermie est tiré du grec géo (« la Terre ») et thermos (« la chaleur »).2

La géothermie désigne la technologie qui vise à exploiter les phénomènes thermiques internes du sous-sol terrestre en vue de produire de l’énergie.*

Par extension, la géothermie désigne aussi parfois l’énergie géothermique issue de l’énergie de la Terre qui est convertie en chaleur.**

Pour capter l’énergie géothermique, on fait circuler un fluide dans les profondeurs de la Terre. Ce fluide peut être celui d’une nappe d’eau chaude captive naturelle, ou de l’eau injectée sous pression pour fracturer une roche chaude et imperméable. Dans les deux cas, le fluide se réchauffe et remonte chargé de calories (énergie thermique). Ces calories sont utilisées directement ou converties partiellement en électricité.3

***Cet article examinera uniquement la géothermie sous ces deux (2) angles.

II- Quelles sont les caractéristiques de la Géothermie ?

Dans un projet de géothermie, le plus gros investissement financier est le forage qui représente 50% des frais d’investissement4.

La géothermie a diverses caractéristiques :

  • une ressource d’énergie décarbonée

« la géothermie utilise une énergie déjà présente à l’état naturel. Il n’y a pas de combustion ajoutée ou d’émission de CO2 ou d’autre gaz dans l’atmosphère. Il s’agit tout simplement d’un échange de chaleur, le tout sans production chimique d’aucune sorte. C’est donc une ressource parfaitement propre du point de vue écologique »5.

  • une ressource écologique propre

Au contraire des énergies fossiles, il a été démontré qu’une exploitation géothermique produit très peu de rejets.

La quantité moyenne de CO2 émise dans l’atmosphère par les centrales géothermiques est en effet 10 fois inférieure à
celle d’une centrale au gaz naturel.

  • une énergie renouvelable

Les ressources issues de la géothermie diminuent au fur et à mesure de leur exploitation mais ne s’épuisent pas.

En effet, les ressources géothermiques se renouvellent naturellement par le ruissellement des eaux de surface.

Néanmoins, si l’extraction de l’énergie géothermique se fait trop rapidement, la température de la roche baisse et il lui faut un certain temps avant qu’elle ne revienne à un niveau la rendant à nouveau exploitable.

Une possibilité pour compenser l’extraction des ressources géothermique est de réinjecter de façon artificielle de l’eau dans les puits d’extraction.

Cependant, la réinjection artificielle nécessite des techniques particulières et introduit des contraintes pour que les caractéristiques de l’eau réinjectée (éléments chimiques, minéraux, température, pression) soient proches de celles de l’eau présente initialement dans le sous-sol6.

III- Quel est l’encadrement réglementaire de la géothermie ?

La géothermie relève du régime général des mines. (Article L111-1 à L192-35 du Code minier).

Code minier (article L.112-1) : Relèvent du régime légal des mines les gîtes renfermés dans le sein de la terre dont on peut extraire de l’énergie sous forme thermique, notamment par l’intermédiaire des eaux chaudes et des vapeurs souterraines qu’ils contiennent, dits  » gîtes géothermiques « .

L’Ordonnance n° 2019-784 du 24 juillet 2019 modifie les dispositions du code minier relatives à l’octroi et à la prolongation des titres d’exploration et d’exploitation des gîtes géothermiques.

*****

La géothermie basse température de minime importance (GMI) n’est Pas soumise à l’octroi d’un titre minier.
• L’Ouverture des travaux de recherches ou d’exploitation d’un gîte géothermique de minime importance est soumise à déclaration par le biais d’un télé-service.
• Pour l’ouverture des travaux, 4 principes sont fixés dans 4 arrêtés ministériels du 25 juin 2015.7

IV-Quel est l’impact de la géothermie sur L’environnement ?

La pollution des aquifères* lors d’un forage géothermique.

En géothermie, le forage a pour but de creuser un puits pour atteindre l’eau chaude présente dans l’aquifère. Si le forage traverse plusieurs couches géologiques, il est possible de tomber successivement sur des nappes phréatiques, constituées d’eau douce et potable, et des nappes d’eau salées. Dans ce cas de figure, le forage, qui aura traversé ces différentes couches géologiques peut provoquer une contamination de la nappe phréatique par l’eau salée.

*Un aquifère est un réservoir naturel dans la roche du sous-sol dans lequel sont stockées de grandes quantités
d’eau.)

Des nuisances réelles pour les riverains 

La géothermie présente son lot de nuisances pour les riverains vivant à proximité d’une centrale géothermique.
L’aménagement d’une centrale géothermique (incluant une phase d’exploration, d’installation et de construction) est source de nuisances sonores liées aux travaux sur une durée de 5 à 10 ans en moyenne pour aboutir à l’aménagement d’une centrale géothermique.


Une autre source de nuisance liée à l’aménagement d’un projet de géothermie haute énergie à proximité d’une zone d’habitation
concerne l’H2S (l’hydrogène sulfuré), un gaz naturel qui peut être présent dans le sous-sol. Ce gaz qui émane des centrales géothermiques se caractérise par une odeur « d’œuf pourri ». Au delà de son odeur nauséabonde, l’H2S peut avoir un impact sur la santé si on y est exposé trop longtemps (plus de 8h par jour). C’est en effet un gaz qui, lorsqu’il est inhalé, présente une haute toxicité.8

V-Conclusion

La réduction des émissions de gaz à effet de serre est un impératif afin de limiter le réchauffement climatique.

La géothermie, énergie renouvelable, décarbonée est une excellente option pour limiter ce réchauffement.

Avec une surveillance accrue afin d’éviter la pollution des aquifères ; Installées Loin des maisons d’habitation afin d’éviter les nuisances sonores et l’exposition à l’H2S (l’hydrogène sulfuré), les centrales géothermiques seront sans conséquences sur les populations et pour l’environnement.

1-Feuille de route des risques associés  d’Alexis Favre-Félix ; Ingénieur d’études – LaRAC (Laboratoire de Recherche sur les Apprentissages en Contexte) ; Université Grenoble Alpes.

2-https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9othermie

3-https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9othermie

4-Lyesse Laloui, professeur en géotechnique à l’École polytechnique de Lausanne (Suisse)

5-Hervé Le Treut, climatologue, membre de l’Académie des Sciences

6-Feuille de route environnementale d’Alexis Favre-Félix ; Ingénieur d’études – LaRAC( Laboratoire de Recherche sur les Apprentissages en Contexte) ;Université Grenoble Alpes.

7-https://www.alec-mb33.fr/wp-content/uploads/2018/12/2-3-Reglementation_GMI_Bordeaux_2018.pdf

8-Feuille de route économique d’Alexis Favre-Félix ; Ingénieur d’études – LaRAC (Laboratoire de Recherche sur les Apprentissages en Contexte) ; Université Grenoble Alpes.

SABINE NDZENGUE AMOA