Les volcans et les geysers témoignent de l’abondance d’énergie qui existe juste sous la surface de la Terre. Jusqu'à 5% de l'électricité californienne proviennent de l'exploitation de la puissance du noyau terrestre, connue sous le nom d'énergie géothermique. Dans ce blog, nous expliquons les bases de la façon dont 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. Les éléments radioactifs se désintègrent constamment dans le noyau et le manteau terrestre. 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 les utilisons 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 comme l'énergie éolienne et solaire, elle peut fournir une énergie stable 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et c'est donc une bonne solution. ressource de charge de base.
- À mesure que nous développons des technologies plus avancées, l’industrie géothermique présente un potentiel de croissance et d’exploration.
Inconvénients de l'énergie géothermique
- L'emplacement des centrales géothermiques est limité car les centrales dépendent de réservoirs géothermiques.
- Le forage souterrain peut parfois provoquer le rejet de gaz à effet de serre piégés. Les nouvelles centrales électriques à cycle binaire nous aident à éviter ce risque.
Comment la géothermie est-elle transformée en électricité ?
Les centrales géothermiques fonctionnent grâce à des 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 flash, la vapeur sèche et le cycle binaire.
Flash Steam
Les centrales à vapeur flash sont le type de centrale géothermique le plus courant. Ils utilisent des réservoirs souterrains d’eau extrêmement chaude et sous haute pression. La pression pousse l'eau vers la surface, où elle est collectée dans un réservoir flash et bouillie en vapeur, qui fait tourner une turbine. L’eau restante est renvoyée vers le réservoir souterrain.
(Graphique : Administration américaine de l'information sur l'énergie)
Vapeur Sèche
Les usines à vapeur sèche utilisent la vapeur directement du réservoir souterrain pour faire tourner une turbine. La vapeur restante est condensée et renvoyée au réservoir sous forme d'eau. La première centrale géothermique était une centrale à vapeur sèche.
Cycle binaire
Les usines à cycle binaire utilisent l’eau chaude du réservoir pour chauffer un liquide secondaire à bas point d’ébullition. La vapeur provenant 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 de centrale géothermique le plus récent. Ils peuvent fonctionner à des températures plus basses et sont plus respectueux de l’environnement.
Où sont les centrales géothermiques ?
Les centrales géothermiques dépendent de réservoirs géothermiques proches de la surface de la Terre. Les réservoirs se trouvent souvent dans des régions géothermiques actives le long des limites des plaques tectoniques. Les régions comprennent les Anneau de feu et des points chauds à travers le monde, de l'Islande à l'Indonésie. Les géologues peuvent tester la présence de réservoirs géothermiques en forant dans le sol et en mesurant la température.
Que sont les pompes à chaleur géothermiques ?
Les pompes à chaleur sont une autre façon d’utiliser l’énergie géothermique. Les pompes à chaleur géothermiques aident à maintenir une température stable en transférant la chaleur entre le bâtiment et la Terre. Les systèmes font circuler de l'eau ou un réfrigérant à travers un long tuyau souterrain en boucle. Lorsque la pompe est en mode chauffage, la chaleur de la terre remonte vers le bâtiment. Lorsque la pompe est en mode refroidissement, la chaleur est pompée et rejetée dans la terre. Les pompes à chaleur géothermiques sont respectueuses de l’environnement et économes en énergie.
(Graphique : EPA)
Faits amusants
- Le Centrale électrique de Larderello, construite en Italie en 1911, fut la première centrale géothermique au monde. La centrale produit encore aujourd’hui de l’électricité.
- En raison de sa situation au-dessus d'un rift continental, l'Islande dispose d'abondance de 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 du monde est la Complexe géothermique Geysers en Californie du Nord.
