Publié le 25 février 2014 par

Par Samuel Moïse et Danny Felx (2011)

La géothermie : un pas dans le bon sens

De nos jours, la production d’énergie électrique est quasi-essentielle pour la survie des pays industrialisés ou en voie de développement comme le Canada, les États-Unis ou l’Inde. La principale méthode pour produire de l’électricité est la combustion du charbon dans les usines thermiques. Il existe d’autres manières de produire de l’électricité comme les centrales nucléaires (fission du noyau d’un atome d’uranium), les éoliennes, l’hydroélectricité, etc. Dans cet article, nous allons parler de la consommation de charbon de la Chine.

Description du problème

Selon l’AIE, l’Agence International de l’énergie, la production de charbon de la Chine est passée de 1 milliards de tonnes en 1990 à 2.16 milliards de tonnes en 2010. Cette exploitation incessante nuit sans aucun doute à l’environnement de la Chine. Encore selon l’AIE, cinq villes chinoises figurent dans le top 10 des villes les plus polluées au monde.  Cette situation amène des pluies de plus en plus fréquentes, qui couvrent environ un tiers du territoire chinois. Un autre grand problème hante le peuple chinois, l’air est extrêmement pollué et cela augmente l’apparition des nouvelles maladies chez les gens.  La Chine est aussi le plus grand consommateur de charbon au monde dépassant même les États-Unis, l’Union Européenne et le Japon réunis ! La consommation de charbon pour produire de l’électricité envoie environ 35% plus de gaz carbonique dans l’atmosphère que le pétrole et près de 70% plus que le gaz naturel.

La Chine possède la troisième plus importante réserve de charbon au monde (126,2 milliards de tonnes) derrière les États-Unis (267,5 milliards de tonnes) et la Russie (173,1 milliards de tonnes). Même si le sol chinois n’est pas le plus fourni en matière de charbon, la Chine a consommé environ 2333 millions de tonnes de charbon en 2005 dépassant les États-Unis par environ 1208 millions de tonnes. Depuis 1990, la Chine a augmenté sa consommation de charbon de 108%.

Les centrales thermiques chinoises, qui brûlent du charbon en quantité phénoménale, produisent 78% des besoins électriques de la Chine. Selon l’Institut Mondial du Charbon(IMC), la moitié des besoins électriques chinois vont au secteur manufacturier. Selon l’IMC, la consommation de charbon devrait augmenter de moitié d’ici 2030 et les pays en développement seront responsables de 90% de cette augmentation. La Chine et son voisin, l’Inde, contribueront à environ 85% de cette incroyable croissance. L’humanité n’a pas fini d’utiliser du charbon, car les réserves mondiales atteignent 847 milliards de tonnes et cela représente 119 ans de consommation au rythme actuel.

Description de la solution

La géothermie est une technique pour produire de l’énergie telle que l’électricité en exploitant la chaleur de la Terre. Le mot grec géo désigne le mot terre et thermie désigne le mot chaleur. Donc, la chaleur de la Terre est transformée en électricité. Il existe trois types de géothermie, la géothermie peu profonde à basse température, la géothermie profonde à haute température et finalement la géothermie très profonde à très haute température. Le manteau terrestre est une partie très chaude et la croûte terrestre nous isole de la chaleur de celle-ci. La plus grande partie de la chaleur de l’eau, soit 87% est causée par la radioactivité des roches qui composent le manteau et la croûte terrestre. La radioactivité est produite par la désintégration de l’uranium, du thorium et du potassium. Plus on se rapproche du milieu de la Terre, plus la température est élevée, la température augmente à tous les 100 mètres d’environ 3 degrés Celsius. La géothermie exploite cette augmentation de la chaleur pour les besoins en chauffage. Également, les transferts thermiques peuvent servir pour des besoins de climatisation. Comme substance thermique, on utilise de l’eau ou parfois de l’eau avec un glycol ou un fluide frigorigène.

La géothermie peu profonde et basse température utilisera la chaleur de la terre dans le sol car, à 4,50 m, la température du sol est la même tout au long de l’année à une température de 12 degrés Celsius. Pour les forages d’environ 30 mètres, l’utilisation d’un liquide frigorigène dans les sondes géothermiques est recommandée. Pour l’utilisation des sondes à eau glycolée, la profondeur se situe entre 80 et 120 mètres. La chaleur exploitée dépend de la région du globe. Dans la région sédimentaire, 3 °C à tous les 100 mètres de profondeur, tandis que dans les régions volcaniques, la température augmente de 1000°C à tous les 100 mètres.

La géothermie à haute énergie exploite des sources hydrothermales chaudes à températures supérieures à 150 °C où l’eau est vivement propulsée sous pression de la roche. La production d’électricité est produite  par la vapeur qui alimente les turbines.

Pour la géothermie peu profonde, la température varie entre 30 °C à 100 °C et cette sorte de géothermie est souvent utilisée pour le chauffage urbain. La géothermie profonde est plus performante parce qu’elle ne dépend pas des conditions atmosphériques comme le soleil, la pluie ou le vent, donc c’est une source quasi-continue. Les gisements géothermiques ont une durée de vie de 30 à 80 ans.

L’électricité produite par la géothermie est disponible dans plus de 20 pays dans le monde, mais pour l’Islande, c’est leur principale source d’énergie. L’Islande est parfaite pour la géothermie, car il y aurait un point chaud en-dessous de l’île, donc il y aurait d’importantes activités volcaniques et géothermales, et ils ne possèdent pas de combustibles fossiles à proximité. Plus de 99 % de l’électricité du pays est produite par l’énergie hydraulique et par l’énergie géothermique. La plus grande centrale électrique géothermique se trouve à Hellisheiði. Les Islandais utilisent les énergies renouvelables  telles que la géothermie et l’hydroélectricité dans tous les bâtiments publics, les piscines, les serres de fruits et dans les usines. L’exploitation des richesses naturelles du pays permet à l’Islande d’être classée parmi les pays les moins pollués au monde. Le seul inconvénient, dans les régions à risque de séismes, c’est que la géothermie peut être moins efficace parce qu’il y a une modification de circulation de la chaleur. La géothermie ne peut pas rivaliser avec le charbon, car ce dernier coûte moins cher, mais si la géothermie, l’hydroélectricité et la marémotrice sont combinées, ces énergies renouvelables peuvent compétionner avec le charbon.

Finalement, la géothermie est une bonne façon de réduire les gaz à effet de serre. Dans un avenir rapproché, il sera question de géothermie parce que nous produisons trop de gaz à effet de serre et la planète ne pourra pas endurer cela éternellement.

Sources

Chine.aujourdhuilemonde (Dépendance à l’électricité de la Chine)

Planete-energies (Informations sur la consommation de la planète)

Notreplanete (Informations sur la Chine et sa consommation)

Wikipedia (Informations sur la géothermie)

Consoglobe (Informations sur la géothermie)

Wikipédia>Wikipedia (Informations sur la géothermie)

Toutelislande (Informations sur la géothermie)

Wikipedia (Informations sur l’Islande)

Wikipedia (Morceau de charbon)

Wikipedia (Usine géothermique)