Géothermie

État des lieux à l’international et en Suisse

L’énergie géothermique est de la chaleur stockée dans le sous-sol. La chaleur provient de la radioactivité naturelle des roches de la croûte terrestre et des échanges thermiques avec les zones plus profondes de la Terre. Le terme «géothermie» se compose des mots grecs «geo» (terre) et «thermos» (chaleur). Des températures supérieures à 1000° C prévalent sur 99% de la masse du globe terrestre. On ne rencontre des températures inférieures à 100° C que sur un millième de cette masse, soit dans les 3 km les plus proches de la surface du globe. L’énergie d’origine géothermique est non émettrice de et disponible 24 heures sur 24, 365 jours par an. Il s’agit en outre d’une ressource pratiquement illimitée car la désintégration radioactive dans les profondeurs terrestres produit une chaleur constante.

À une profondeur de 10-20 mètres, la température terrestre en Europe centrale s’élève à environ 12° C. C’est jusqu’à cette profondeur que le climat influe sur la température. Dans les couches plus profondes, la loi du gradient géothermique prévaut, soit une augmentation moyenne de la température d’environ 1° C tous les 33 mètres. La géothermie hydrothermale exploite l’eau chaude déjà existante dans les couches terrestres. En revanche, pour la géothermie pétrothermale, de l’eau froide est pompée dans les profondeurs du sol. Afin de créer un passage pour l’eau, les roches compactes et chaudes sont soumises à une fracturation hydraulique afin d’y produire de petites fissures. L’eau circulant à travers ces fissures se réchauffe et peut être affectée à différents usages suivant la profondeur. Jusqu’à 440 mètres, on parle de géothermie de faible profondeur pour chauffer (pompe à chaleur) et refroidir les bâtiments, y compris la production d’eau chaude, ou pour fournir de la chaleur de processus pour les pépinières et les piscines. La géothermie de moyenne profondeur (jusqu’à 3000 mètres et environ 100° C) sert à chauffer des quartiers résidentiels, des immeubles de bureaux ou des sites industriels. Enfin, la géothermie de grande profondeur (à partir de 3000 mètres et au-delà de 130° C) sert à produire de l’électricité.

Implications pour la Suisse

Rapporté à sa population, la Suisse a le pourcentage le plus élevé de sondes géothermiques avec pompes à chaleur. Le nombre de nouvelles installations est en forte hausse depuis des années. Aujourd’hui, environ 5% de l’énergie thermique est obtenue au moyen de sondes géothermiques et de pompes à chaleur. Il n’existe pas encore de statistiques concernant la substitution de climatiseurs par l’exploitation de la température terrestre de faible profondeur d’environ 12° C. À ce jour, les installations hydrothermales et pétrothermales de grande profondeur n’existent qu’à l’étranger. En Suisse, les projets prévus dans les années à venir incluent entre autres les suivants: Haute Sorne, Canton/Ville de Genève, La Côte, Triengen, Horgen, Avenches. Mais dans le monde entier, ces développements n’en sont encore qu’à leurs débuts. Grâce à la nouvelle loi sur l’énergie, la Suisse investit fortement dans la recherche. Actuellement, environ 80 chercheurs travaillent au laboratoire souterrain du Grimsel et au Bedretto Deep Underground Lab. Des projets commerciaux à Bâle, Saint-Gall et Zurich n’ont pas encore rencontré le succès escompté. À Genève, de premiers forages de moyenne profondeur sont en cours en vue d’une injection dans le réseau de chauffage urbain. À travers le monde, l’utilisation d’énergie géothermique augmente de manière fulgurante, en particulier la géothermie de grande profondeur pour la production d’électricité (p.ex. aux États-Unis, aux Philippines, en Indonésie, au Mexique ou en Turquie) et pour la production de chaleur (p.ex. en Chine, aux États-Unis, en Suède, en Turquie et au Japon).