D'où vient la géothermie

L'énergie géothermique est tiré de la chaleur du sous-sol. En effet plus nous nous rapprochons du centre de la Terre plus la température monte, ce phénomène est désigné par le terme de "gradient géothermie".

L'élévation de la température est en générale de 3°C par 100 mètres, mais dans certaines régions instables comme les frontières des plaques lithosphériques, il peut y avoir des élévation nettement supérieur. Cependant, même dans des zoners continentales stables, on peut noter des variations importantes de gradient : par exemple en France, au pied des Pyrénés, 2°C/100m et au nord de l'Alsace 10°C/100m. Cela est dû à l'existence d'un flux de chaleur se dissipant à la surface de la terre. Mais cet effet n'affecte pas la température du sol dans les premiers mètres étant donné qu'elle est dû essentiellement au rayonnement solaire dont le flux est 7 000fois plus important que celui en provenance du centre de la terre. Il faut noter néanmoins que l'influence du rayonnement solaire n'excède pas une vingtaine de mètres de profondeur. Et donc n'est d'aucune utilité pour la géothermie profonde mais utilisé pour les captages horizontales.

Dans les régions géologiquement stables, l'énergie est essentiellement dissipée par conduction, le flux thermique associé au gradient de 3°C / 100 m est de l'ordre de 60 mW/m2.

Dans les régions géologiquement stables, l'énergie est essentiellement dissipée par conduction, le flux thermique associé au gradient de 3°C / 100 m est de l'ordre de 60 mW/m2.

Graphique montrant l'évolution de la température dans le sol. Seul des sols à haut gradient thermique permettent une production industriel d'énergie géothermique.

La chaleur provient de deux sources principales :

* la désintégration des éléments radioactifs contenus dans les roches qui représente selon les estimations environ 90% de l'énergie dissipée. Ces estimations s'appuie sur le pourcentage présumé d'éléments radioactifs contenus dans les structures du sous-sol a grande profondeur. Parmi les éléments radioactifs encore présents aujourd'hui et ayant une production de chaleur significative, on peut citer : l'uranium, le thorium et le potassium.

* le refroidissement qui correspond à la dissipation de l'énergie dite "primitive", la chaleur résiduelle du temps de la formation de la Terre quand elle n'était encore qu'une boule de roche en fusion qui contribue à environ 10% de la chaleur émise.
Cependant, contrairement à une idée reçus, l'essentiel de la chaleur dégagée par la Terre ne provient pas du refroidissement du noyau, les roches intermédiaires étant de très mauvais conducteurs de chaleur.

Étant donné leur désintégration, le nombre des éléments radioactifs est en constante baisse depuis le début de la formation du globe (4,5 milliards d'années), produisant un dégagement de chaleur en régulière diminution.

Pour conclure on peut dire que la terre fonctionne comme une grosse chaudière thermique indépendante, dans laquelle se combinent des mécanismes simultanés de production interne et de dissipation externe de chaleur, le deuxième processus étant quantitativement un peu plus important que le premier. Le léger déséquilibre thermique qui en résulte conduit finalement à un refroidissement très lent du globe depuis plusieurs milliards d'années, mais suivant un régime dans l'ensemble stable et régulier.