« Chaque jour, près d`un million de franciliens utilisent la

Dossier spécial COP21 www.geothermie-perspectives.fr novembre 2015
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« Chaque jour, près d’un million de franciliens
utilisent la géothermie, mais la plupart ne le
savent pas »…
La COP21, la 21ème Conférence des Nations unies sur les changements climatiques, a
lieu à Paris du 30 novembre au 11 décembre 2015.
Cette conférence a pour but d'aboutir à un nouvel accord international sur le climat,
applicable à tous les pays, dans l’objectif de maintenir le réchauffement mondial en deçà
de 2°C. Afin d’y parvenir, la géothermie doit prendre pleinement sa place.
Avec ce dossier, découvrez la géothermie, énergie méconnue mais indispensable à la lutte
contre le changement climatique
Historique
Si les pompes à chaleur et la production
d’énergie électrique géothermique sont
apparues seulement au début du XXème
siècle, c’est plus précisément en 1969 à
Melun qu’est créé le tout premier réseau de
chaleur géothermique, marquant le début de
l’exploitation de la chaleur du sous-sol
français et plus particulièrement celui d’Ile-
de-France.
Après des débuts encourageants dus à
l’abondance de l’énergie géothermique dans les sols, celle-ci est néanmoins touchée par les
contre-chocs pétroliers des années 80 et la méconnaissance de l’époque des aquifères
nouvellement exploités, ralentissant fortement le développement de la filière sur l’ensemble
du territoire.
C’est depuis 1998 et le protocole de Kyoto, engageant les pays signataires à réduire leurs
émissions de gaz à effet de serre, que la géothermie vit sa seconde jeunesse.
Grâce à des réseaux de chaleur urbains en constante
amélioration, aujourd’hui près d’un million de franciliens
utilisent la géothermie pour se chauffer et se doucher,
mais la plupart ne le savent pas…
La géothermie a fait ses preuves, mais doit encore gagner en notoriété. En effet, malgré les
aides mises en place, et en dépit d’une exploitation maîtrisée par des professionnels
français, cette énergie du sous-sol reste méconnue et est encore sous-exploitée, puisque
moins de 6 % du potentiel géothermique mondial est aujourd’hui utilisé.
L’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) et le BRGM (Bureau
de recherches géologiques et minières) font partie des acteurs pionniers en soutenant

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depuis les années 70 le développement de la géothermie. Depuis 2008, ils accompagnent la
filière dans sa structuration et appuient les travaux de recherche et de développement,
l’innovation, ainsi que l’exportation de son savoir-faire à l’international.
En 2014, le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) publie
son rapport sur les changements climatiques, en fixant un objectif de réduction de 40 à 70 %
des émissions mondiales entre 2010 et 2050. Emettant en moyenne 55 g de CO2 par kWh –
soit 10 fois moins qu’une centrale thermique au gaz naturel – les centrales
géothermiques se présentent ainsi comme une réponse pertinente pour maintenir le
réchauffement climatique en deçà des 2°C.
L’année suivante, c’est la France qui se lance pour la croissance verte à travers la Loi de
transition énergétique, afin de lutter contre le dérèglement climatique et renforcer son
indépendance énergétique. Ainsi, la loi pousse à la conquête de nouveaux marchés tels que
celui des énergies renouvelables, où l’énergie géothermique se présente comme étant une
solution pertinente aux problématiques climatiques actuelles tout en développant une filière
industrielle à haute valeur ajoutée.
En savoir plus :
Usages de la géothermie > Du bain de boue à la turbine
La loi de transition énergétique votée par l'assemblée nationale
Comment ça marche ? Pour en faire quoi ?
Multiples applications de la géothermie © ADEME-BRGM)

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La géothermie pour la production de chaleur
Pour valoriser cette ressource sous forme de chaleur, il est nécessaire d’y associer un
dispositif de prélèvement et de transfert. Les techniques de production de chaleur peuvent
se classer en deux catégories :
- Celles utilisant les aquifères profonds (au-delà de plusieurs centaines de mètres)
dont les températures permettent un usage direct, par simple échange, de la chaleur
prélevée ;
- Celles exploitant des ressources plus superficielles nécessitant l’utilisation de
pompes à chaleur pour relever le niveau de la température.
Représentation des différentes formes de géothermie © BRGM
L’exploitation de la chaleur présente en sous-sol, permet ainsi divers usages, à
destination des maisons individuelles, des bâtiments collectifs et tertiaires (géothermie
très basse énergie, températures < 30°C).
En réseau de chaleur ou en usage direct (géothermie basse énergie, températures entre
30 et 150°C), l’énergie géothermique permet en outre le chauffage ainsi que le
rafraîchissement direct des structures. Lorsque la température de la ressource est
supérieure à 150°C, la vapeur peut être utilisée à des fins industrielles (production d’amidon
par exemple).
La géothermie pour le rafraîchissement et la production de froid
Lorsqu’elle est réversible, une pompe à chaleur peut aussi, par inversion de son cycle
thermodynamique, refroidir des locaux via l’extraction des calories situées à l’intérieur des
bâtiments et leur rejet dans le sous-sol. Il est même possible de produire du
rafraîchissement dit passif (ou géocooling) sans avoir recours à la pompe à chaleur, grâce
à un bypass, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie au seul fonctionnement
des pompes de circulation des fluides de transport des calories (ou frigories) provenant du
sous-sol.

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En France, le Data Center Eolas situé à Grenoble se rafraîchit grâce à la nappe phréatique.
À Madrid, dans la station de métro Pacífico, des milliers de voyageurs profitent ainsi chaque
jour des bienfaits de ce système, permettant une économie énergétique de 25 % par rapport
à une climatisation conventionnelle.
Pour aller plus loin, la production de froid négatif est également possible grâce à des
groupes frigorifiques à absorption ; cette technologie est en développement.
La géothermie pour la production d’électricité
Représentation de la géothermie haute énergie
© BRGM
La production d’électricité d’origine
géothermique s'obtient en faisant passer la
vapeur issue du sous-sol au travers d'une
turbine à vapeur. En utilisant cette technique
de cogénération, il est ainsi possible de
produire de la chaleur dans des centrales
électriques. Ces applications concernent
essentiellement les champs géothermiques
moyenne et haute énergie; c'est-à-dire les
contextes géologiques où la température est
comprise entre 90°C et 250°C.
Cette source d’énergie électrique joue un
rôle essentiel dans certains pays comme
l’Islande, où elle représente 29,7 % de
l’électricité produite, le Salvador (26,5 %), le
Kenya (18,3 %) ou les Philippines (14,4 %).
À l'heure actuelle, la seule référence
française en matière de géothermie
conventionnelle se situe à Bouillante, non
loin du volcan guadeloupéen de la Soufrière.
Une autre forme de géothermie permet la
production d’éléctricité en s’affranchissant du
contexte géologique : le système
Engineering Geothermal System. Développé
à Soutz-sous-Fôrets, en Alsace, ce système
est actuellement en cours de developpement
industriel (projet Roquette en Alsace, projet
Fongeosec en Aquitaine).La chaleur
résiduelle issue du process de production
d’électricité peut servir à d’autres usages
(chauffage de bâtiments, serres…) ; on parle
alors de cogénération.
En savoir plus :
Les usages de la géothermie
Dossier de presse du BRGM pour la COP21 : "BRGM et géothermie : Contribuer à
l’atténuation du changement climatique"

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Le développement des nouveaux projets limité par un
défaut de connaissance
Malgré un soutien politique et financier
En vigueur depuis août dernier, la loi relative à la transition énergétique pour la
croissance verte a pour objectifs de permettre à la France de contribuer plus efficacement à
la lutte contre le dérèglement climatique, ainsi que de renforcer son indépendance
énergétique en équilibrant mieux ses différentes sources d’approvisionnement.
Dans l’hexagone et les outre-mers, la France bénéficie d’atouts considérables pour devenir
un grand producteur d’énergies renouvelables. En 2012, 14 % de l’énergie que nous avons
consommée était d’origine renouvelable. L’objectif est d’atteindre les 23 % en 2020 – et
jusqu’à 50 % dans les DROM – puis 32 % en 2030, notamment en multipliant par 6 la part
d’énergie d’origine géothermique. Un programme de développement ambitieux, intégrant
de nombreux dispositifs financiers, a été mis en place :
- Le crédit d’impôt transition énergétique, la TVA à taux réduit à 5,5 % et l’éco-prêt à
taux zéro à destination des particuliers pour la rénovation énergétique des
logements ;
- Le Fonds chaleur de l’ADEME pour les opérations des collectivités et des
entreprises ;
- Le fonds de garantie GEODEEP pour sécuriser les investisseurs des projets de
production d’électricité et de chaleur industrielle ainsi que les fonds de garantie
permettant de couvrir les risques géologiques associés aux opérations de production
de chaleur sur aquifères profonds et superficiels ;
- Ainsi que des aides à l’investissement dans presque toutes les régions comme en Ile-
de-France, où la géothermie est très soutenue par l’ADEME et le Conseil régional. À
noter que la région représente près de 16 % de la consommation énergétique
française et 50 % des réseaux de chaleur existants sur le territoire national (voir
l’article « Les "géothermies" d’Ile-de-France »).
Simplifier les démarches
Les mesures de simplification concernant la réglementation de la géothermie de minime
importance devraient permettre un décollage de la géothermie très basse énergie. En outre,
la déclaration des installations géothermiques de minime importance est devenue plus facile
et peut désormais s’effectuer en ligne.
Pour en savoir plus :
La loi de transition énergétique votée par l'assemblée nationale
Le nouveau cadre réglementaire de la géothermie de minime importance
Les engagements de la France, la contribution de la géothermie pour l’urgence climatique