Les volcans et les geysers témoignent de l'abondance de l'énergie qui existe juste sous la surface de la Terre. Jusqu'à 5% de l'électricité californienne provient de l'exploitation de l'énergie du noyau terrestre, connue sous le nom d'énergie géothermique. Dans ce blog, nous expliquons comment l'énergie géothermique est exploitée et transformée en électricité renouvelable.
Qu'est-ce que l'énergie géothermique ?
L'énergie géothermique est l'énergie thermique générée à l'intérieur de la Terre. Des éléments radioactifs se désintègrent constamment dans le noyau et le manteau de la Terre. Ce processus produit de la chaleur qui rayonne vers la surface de la Terre. Au cours de ce processus, la chaleur rencontre des réservoirs géothermiques naturels, qui contiennent souvent de l'eau chaude ou de la vapeur. Nous utilisons ces ressources hydrothermales pour exploiter l'énergie géothermique.
Avantages de l'énergie géothermique
- Il est renouvelable et a une faible empreinte carbone.
- Contrairement aux sources renouvelables variables telles que le vent et le soleil, il peut fournir une énergie stable 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, ce qui en fait un bon moyen de réduire les émissions de gaz à effet de serre. ressource de charge de base.
- À mesure que nous développons des technologies plus avancées, l'industrie géothermique a un potentiel de croissance et d'exploration.
Inconvénients de l'énergie géothermique
- L'emplacement des centrales géothermiques est limité car les centrales dépendent des réservoirs géothermiques.
- Les forages souterrains peuvent parfois entraîner la libération de gaz à effet de serre piégés. Les nouvelles centrales électriques à cycle binaire nous permettent d'éviter ce risque.
Comment l'énergie géothermique est-elle transformée en électricité ?
Les centrales géothermiques fonctionnent grâce aux ressources hydrothermales, telles que l'eau et la vapeur. Pour accéder à ces ressources, les centrales géothermiques forent des réservoirs géothermiques souterrains. Les ressources hydrothermales sont acheminées vers la surface, où elles sont utilisées pour faire tourner une turbine reliée à un générateur. Les trois principaux types de centrales géothermiques sont la vapeur instantanée, la vapeur sèche et le cycle binaire.
Vapeur Flash
Les centrales à vapeur instantanée sont le type le plus courant de centrales géothermiques. Elles utilisent des réservoirs souterrains d'eau extrêmement chaude et fortement pressurisée. La pression pousse l'eau vers la surface, où elle est recueillie dans un réservoir de flash et bouillie en vapeur, qui fait tourner une turbine. L'eau restante est renvoyée dans le réservoir souterrain.
(Graphique : U.S. Energy Information Administration)
Vapeur sèche
Les centrales à vapeur sèche utilisent la vapeur provenant directement du réservoir souterrain pour faire tourner une turbine. La vapeur restante est condensée et renvoyée dans le réservoir sous forme d'eau. La première centrale géothermique était une centrale à vapeur sèche.
Cycle binaire
Les centrales à cycle binaire utilisent l'eau chaude du réservoir pour chauffer un liquide secondaire dont le point d'ébullition est bas. La vapeur de ce liquide secondaire est utilisée pour faire tourner une turbine. L'eau chaude géothermique ne rencontre jamais directement le liquide secondaire ou la turbine. Les centrales à cycle binaire sont le type le plus récent de centrales géothermiques. Elles peuvent fonctionner à des températures plus basses et sont plus respectueuses de l'environnement.
Où se trouvent les centrales géothermiques ?
Les centrales géothermiques s'appuient sur des réservoirs géothermiques proches de la surface de la Terre. Ces réservoirs se trouvent souvent dans des régions géothermiques actives, le long des limites des plaques tectoniques. Ces régions comprennent les Cercle de feu et des points chauds dans le monde entier, de l'Islande à l'Indonésie. Les géologues peuvent rechercher des réservoirs géothermiques en forant le sol et en mesurant la température.
Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur géothermique ?
Les pompes à chaleur sont un autre moyen d'utiliser la puissance de l'énergie géothermique. Les pompes à chaleur géothermiques permettent de maintenir une température stable en transférant la chaleur entre le bâtiment et la terre. Les systèmes font circuler de l'eau ou un réfrigérant dans un long tuyau souterrain en boucle. Lorsque la pompe est en mode chauffage, la chaleur de la terre monte vers le bâtiment. Lorsque la pompe est en mode refroidissement, la chaleur est pompée vers le bas et rejetée dans la terre. Les pompes à chaleur géothermiques sont respectueuses de l'environnement et efficaces sur le plan énergétique.
(Graphique : EPA)
Faits amusants
- Le Centrale électrique de Larderelloconstruite en Italie en 1911, a été la première centrale géothermique au monde. Elle produit encore de l'électricité aujourd'hui.
- En raison de sa situation au-dessus d'une faille continentale, l'Islande dispose d'abondantes ressources géothermiques et est devenue un leader dans le domaine de l'énergie géothermique. La géothermie représente 66% de la consommation d'énergie primaire du pays.
- La plus grande centrale géothermique au monde est celle de Complexe géothermique des Geysers en Californie du Nord.
