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La géothermie

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La géothermie (ou énergie géothermique) est une technique consistant à prélever la chaleur contenue dans le sol pour la transformer en énergie.

On différencie plusieurs types de géothermie : la géothermie peu profonde (dite de «basse énergie » ), utilisée pour dans les villes pour le chauffage collectif d’immeubles ou encore pour les industries et la géothermie profonde.

La géothermie profonde

La géothermie profonde est utilisée pour des applications industrielles et pour produire de l’électricité à travers des centrales. Ce procédé est particulièrement utilisé en Islande ou la géothermie est la source d’énergie principale du pays. On pourrait le surnommer la « vraie géothermie » car c’est le seul procédé géothermique qui soit vraiment écologique.

Schéma expliquant la géothermie. Source : ademe.fr
Schéma expliquant la géothermie. Source : ademe.fr

La géothermie peu profonde

La géothermie très peu profonde (dite de «très basse énergie » ) est utilisée pour les maisons avec les pompes à chaleur. On parle alors de géothermie domestique. C’est le même principe que pour les techniques de géothermie avec un forage moins élaboré : il s’agit d’utiliser la chaleur (ou la fraîcheur) contenue dans le sol afin de la restituer dans la maison. Il y aura soit un seul forage dans le sol, soit plusieurs forages (selon la profondeur et la perméabilité du sol).

Pompe à chaleur, puits provençal et puits canadien

Parmi les dispositifs utilisés pour l’habitat qui reposent sur la géothermie, les plus utilisés sont la pompe à chaleur géothermique, le puits provençal ou encore le puits canadien.

En utilisant le principe de la thermodynamique, les pompes à chaleur géothermiques, qui sont le principal dispositif d’tilisation de la géothermie au niveau domestique, vont permettre de capter la chaleur contenue dans le sol pour la restituer dans la maison. En été, les pompes à chaleur se transforment en climatiseur : l’air contenu dans le sol étant plus froid que l’air extérieur, les pompes géothermiques permettent de rafraîchir la maison en transférant l’air contenu dans le sol vers l’intérieur de la maison.

Plus d’informations sur les pompes à chaleur :

Choisir sa pompe à chaleur : fonctionnement et coûts.


L’énergie hydraulique

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On utilise l’énergie hydraulique depuis longtemps. Autrefois on se servait du courant de l’eau des ruisseaux pour faire tourner des moulins à eau afin de moudre le grain. Aujourd’hui, on se sert principalement des chutes d’eau pour puiser de l’énergie à travers des centrales hydrauliques. Cette énergie sert à fabriquer de l’électricité (énergie hydroélectrique).

Schéma expliquant la géothermie. Source : ademe.fr
Schéma expliquant la géothermie. Source : ademe.fr

Fonctionnement des centrales hydroélectriques

L’eau en chute est captée puis dirigée à travers des conduites vers des turbines qui se mettent à tourner sous la pression de l’eau. Les turbines sont reliées à des générateurs électriques et l’énergie ainsi produite peut être soit stockée, soit directement utilisée. Certaines centrales utilisent également l’énergie des marées (barrage hydroélectrique de la Rance par exemple) ou l’énergie des courants marins.

Utilisation de l’énergie hydraulique en France

En France, l’énergie hydroélectrique représente 20% de l’ensemble des énergies produites par les centrales pour alimenter les réseaux publics. Il existe également des petites centrales hydroélectriques (PCH) exploitées par les communes qui ne dépassent pas 10 MW de puissance. Elles permettent aux collectivités locales de produire leur propre énergie et ainsi réduire considérablement les coûts. Elle se met en oeuvre généralement à travers la restauration de moulins traditionnels et valorise ainsi le patrimoine local. La picohydraulique produit annuellement 1,5% de la production électrique nationale, ce qui est loin d’être négligeable.

Barrage de Riete en Ariège.
Barrage de Riete en Ariège.

Plus d’informations sur l’énergie hydraulique et ses utilisations :

Mettre en oeuvre une petite centrale hydroélectrique


L’énergie, qu’est-ce que c’est ?

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L’énergie est la capacité d’engendrer de l’action. Elle provient de sources très variées naturelles ou transformées par l’homme et prend différentes formes selon les stades de transformation et d’utilisation et selon la source d’où l’énergie est issue.

Energie primaire

Il y a tout d’abord l’énergie primaire, qui est la forme d’énergie la plus disponible et la plus naturelle puisqu’elle provient directement de la nature elle-même. C’est le soleil, le vent, l’eau, ainsi que les ressources naturelles que l’on trouve dans la terre : le charbon, le pétrole, le gaz. Toutes ces sources d’énergie ne sont pas directement disponibles pour l’homme et certaines doivent faire ‘objet de transformation avant de pouvoir être utilisées. C’est le cas du pétrole ou du charbon. Certaines ressources sont également inépuisables (le vent, le soleil) alors que d’autres ont des stocks qui ne peuvent se renouveler. C’est ainsi que l’on différencie le pétrole par exemple des énergies renouvelables comme le soleil ou le vent.

Energies secondaires

L’utilisation des énergies primaires et leur transformation à travers des centrales donne lieu à l’énergie secondaire. Le charbon par exemple qui est une énergie primaire va servir à alimenter une centrale thermique pour produire de l’électricité. L’électricité ainsi produite est une énergie dite secondaire.

Energie utile

On distingue ensuite l’énergie utile qui est l’énergie disponible pour les consommateurs: le gaz contenu dans la bouteille de gaz, l’essence, le fioul domestique.

Energie lumineuse

Les énergies proviennent également de différentes sources. Ainsi, on distinguera l’énergie lumineuse qui renvoie à toutes les formes d’énergies issues de sources lumineuses comme le soleil, le feu ou encore les ampoules électriques.

Energie thermique

L’énergie thermique renvoie à tout ce qui dégage de la chaleur : le soleil tout d’abord, mais aussi tous les combustibles.

Energie électrique

L’énergie électrique est présente à l’état naturel dans l’air et produit des phénomènes qui vont de l’électricité statique à la foudre de l’orage. Pour l’instant, on ne sait pas encore comment récupérer l’énergie contenue dans la foudre afin de la renouveler. Par contre, des capteurs solaires sont capables aujourd’hui de récupérer l’énergie fournie par le soleil et de la transformer en électricité afin de la transformer en énergie électrique. C’est le principe de l’énergie solaire photovoltaïque. L’énergie hydraulique est également mise en ‘uvre pour produire de l’électricité à travers des centrales hydroélectriques (elles représentent 15% à 20% des centrales électriques en fonctionnement en France).

Energie nucléaire

L’énergie nucléaire est une énergie électrique issue de la fission des atomes d’uranium. Dans une centrale nucléaire, au sein des réacteurs, les neutrons se déplacent puis percutent d’autres atomes d’uranium ce qui rend le noyau instable : il éclate et ainsi libère de l’énergie sous forme de chaleur qui transformera l’eau du générateur en vapeur d’eau. Cette vapeur fait tourner des turbines et ainsi produit de l’électricité.