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26 octobre 2009 1 26 /10 /octobre /2009 19:32

Il ne faut pas croire que la géothermie soit une source d’énergie découverte suite au choc pétrolier des années 70.

L'énergie géothermique est la chaleur issue des profondeurs de la terre.

Elle a de tout temps été utilisée par les hommes ; mais ce n'est qu'à la fin du XIXe siècle que cette énergie a été "redécouverte" et appliquée à une échelle industrielle.

Avec l’apparition des premières civilisations, à partir de 3500 avant JC, la pratique des bains thermaux et l’utilisation des boues thermominérales deviennent de plus en plus fréquentes.

Au cours du premier millénaire de l’ère chrétienne, les établissements thermaux constituent d’importants lieux de rencontre, donc de conversation et d’échange d’idées.

Au cours du second millénaire, les établissements thermaux et de loisirs se multiplient dans toutes les régions du monde et notamment dans les îles volcaniques telles que l’Islande, le Japon et la Nouvelle-Zélande.

Le territoire de l’Islande se situe sur une zone de friction entre deux plaques tectoniques, l’eurasienne et la nord-américaine.



Ce sous-sol mouvementé est la cause de la forte activité volcanique de l’île qui se traduit, entre autres, par l’abondance de geysers et de sources thermales. D’où le surnom de terre de glace et de feu fréquemment donné à l’île.



La température du sous-sol augmente en effet avec la profondeur, de 3°C tous les 100 mètres en moyenne. 

Les variations sont très importantes selon les sites.

Pour utiliser cette source d'énergie, plusieurs procédés sont utilisés :

- de l'eau chaude est prélevée dans les nappes souterraines,

- de l'eau froide est injectée dans les roches profondes et chaudes, puis,  de nouveau pompée pour être utilisée.

 

                                                                        Centrale de Hellisheiði

L’histoire énergétique du pays commence en 874, lorsque des Vikings, sous la conduite de Ingolfur Árnason, décident de s’établir sur cette île déserte. Dès lors, durant plus de 800 ans, la population utilisera uniquement le bois et la tourbe comme moyen de chauffage. Les premiers immigrants d'Islande transportaient l'eau des sources chaudes jusqu'à leurs abris par l'intermédiaire de conduits de bois. Les plus anciens vestiges connus en rapport avec la chaleur terrestre sont des objets en pierre volcanique taillés (outils ou armes), datant du troisième âge glaciaire, il y a 15 à  20 000 ans, et trouvés au Japon.

 Les régions volcaniques constituaient déjà des pôles d'attraction du fait de l'existence en particulier de fumerolles et sources chaudes qui pouvaient être utilisées pour la cuisson des aliments, la baignade ou tout simplement se chauffer.


Parmi les premiers usages industriels de la géothermie en Islande, on peut citer aussi l'extraction du sel durant le dix-huitième siècle.

A cette époque, les premières importations de charbon marquent les prémices de l’ère industrielle.

Au XIX° siècle, les combustibles fossiles liquides font leur apparition. L’absence de ressources pétrolifères indigènes et les coûts élevés de transport favorisent la généralisation de l’énergie hydroélectrique dès le début des années 1900. Au vu de la géologie locale, la géothermie apparaît comme la solution la plus indiquée.

Les facteurs de cette évolution sont doubles : d'une part, les progrès scientifiques permettent de mieux connaître le sous-sol ; d'autre part, les progrès technologiques permettent le développement à la fois, des techniques de forage et des nouveaux systèmes d'exploitation de l'énergie.

La géothermie dite de basse énergie (extraction d'une eau à moins de 90 °C), a d'abord été utilisée pour le chauffage.

Après le très ancien et rudimentaire réseau de Chaudes-Aigues (en France), des expériences ponctuelles ont eu lieu dès la fin du dix-neuvième siècle.

Au début du 19e siècle, avant la découverte de la géothermie, la ville de Reykjavík était recouverte de fumée et de poussière de houille. En raison du "climat polaire" de l'Islande, la population doit chauffer plus de 330 jours par année et comme le pays ne dispose d'aucune ressource en combustibles fossiles, elle devait se rabattre sur la tourbe et le lignite, une sorte de charbon. Ce qui provoquait dans l'atmosphère de la fumée et de la poussière.

Il fallait alors trouver une solution à ce problème vital, sous peine de mort physique et économique. À partir de 1925, les sources d'eau chaude sont utilisées pour la culture de fruits et légumes en serre.


                                                                                     serre à Hveragerði


Puis en 1928, des forages aux alentours de Reykjavík permettent d'obtenir 14 litres d'eau à 87° à la seconde.

C'est le début de l'aventure !  Le premier vrai réseau de chauffage urbain alimenté grâce à la géothermie a été celui de Reykjavík ; il date de 1930, et permettait de chauffer une centaine de maisons, deux piscines, un hôpital et une école. Il chauffe aujourd'hui la quasi-totalité de la capitale islandaise.

Entre 1900 et 1980, c’est l’explosion des applications industrielles de la géothermie, dont on pressentait déjà l'intérêt au siècle précédent. C'est surtout la production d'électricité à partir de géothermie "Haute énergie" qui va prendre un grand essor, mais la géothermie "Basse énergie" et les utilisations directes de la chaleur vont également connaître, quoique de façon moins rapide, un important développement. Les besoins de plus en plus élevés en énergie de notre monde moderne, mais aussi le plus grand intérêt que l'on porte déjà aux énergies dites "nouvelles" ou "renouvelables", sont les premières raisons du développement de la géothermie. De grands progrès ont été réalisés depuis le début du XX° siècle dans la connaissance des structures du sous-sol grâce au perfectionnement des méthodes d'exploration, notamment géophysiques et géochimiques.

Du point de vue technique, l'œuvre des Islandais en matière de géothermie est gigantesque : des kilomètres de tuyauterie, des stations de pompage et des réservoirs stockant jusqu'à  8000 m3 d'eau à refroidir, l'ennemi en l'occurrence étant la chaleur à laquelle doivent résister les matériaux.

                                                                                      Réservoirs de Perlan à Reykjavík

En Islande, les villes et les villages se développent autour des sources d'eau chaude. Liée au phénomène du volcanisme, l'activité thermique est prodigieuse en Islande. L'utilisation de cette énergie assure presque gratuitement aux Islandais le chauffage et l'eau chaude des immeubles, des bâtiments publics et même des cultures sous serre où poussent des bananes. Un véritable don de la nature !



                                                                                                       Photo : rtl.fr

36000 boîtes de 250 gr de tomates cerises sortent de cette serre de Hverabakki annuellement. Chaque pied produit en moyenne 90 kg de fruits.


La géothermie protège l'écosystème, si cher aux Islandais : pas de pollution, un environnement des plus équilibrés et des plus purs du monde, une autonomie économique des plus enviables !

Aujourd’hui, la presque totalité des besoins de chauffage, de même que la demande électrique, sont couverts par la géothermie.


Toutefois, le problème des carburants n’est pas résolu. Le parc automobile du pays s’avère considérable. Etant donné la faible densité de la population, chacun, ou presque, possède une voiture ou pire encore un 4 X 4.


En outre, la pêche constituant la première ressource de l’île, la flotte consomme une partie conséquente des carburants fossiles importés.
C’est justement le souci environnemental qui a décidé le gouvernement islandais a convertir ce petit pays dynamique à l’hydrogène afin de limiter les émissions de CO2. Cela qui consiste à remplacer tous les véhicules à essence par des véhicules à hydrogène. Le projet comprend une phase de démonstration avec quelques véhicules expérimentaux, puis l’introduction graduelle de véhicules propres dans le parc automobile et dans la flotte, l’objectif étant de parvenir à une société « hydrogène» vers 2050.

                                                                                             Photo : econology.org

A ce moment, si la situation  évolue dans le bon sens, les seules émissions de combustibles fossiles de l’île seront celles provenant des avions atterrissant à l’aéroport international de Reykjavík, mais ça n'en prend pas le chemin, car depuis 2006, rien ne bouge. Les trois bus expérimentaux, mis en service en 1999, sont toujours les seuls à rouler en Islande. C'était pourtant une solution "propre", car ils ne relâchent que de la vapeur d'eau dans l'atmosphère.

Si l’hydrogène ne génère pas de polluants après utilisation, il nécessite par contre une énergie considérable pour sa fabrication.


En 2009, le loueur Hertz propose trois véhicules à l'hydrogène.

Malheureusement, les deux seules pompes en service se trouvent à Reykjavík…
Et il faut compter 17€ pour 100 kilomètres !!!


                                                                                                      Photo : rtl.fr

En effet, il faut plus de pétrole pour produire de l’hydrogène destiné à une voiture propre qu’il n’en faudrait pour faire rouler cette même voiture. Le problème se trouve donc simplement déplacé. C’est là qu’intervient l’atout principal de l’Islande: les énergies renouvelables. Les experts considèrent que le pays n’exploite que le 1% de ses capacités géothermiques et moins de 10% de ses possibilités hydroélectriques. Il a donc toutes les cartes en main pour créer des usines de production d’hydrogène capables non seulement d’assurer les besoins indigènes , mais aussi de fournir des quantités industrielles à l’exportation .
En effet, le gouvernement islandais espère pouvoir rapidement exporter sa technologie comme il l’a fait pour la géothermie.

De plus, il pense devenir un producteur important d’hydrogène dans quelques dizaines d’années et se voit comme le "Koweït écologique du nord". Et puisqu’une dizaine de villes en Europe essaient actuellement des bus à hydrogène, cet espoir pourrait bien prendre forme.

En avril 2009, nous avons visité la centrale géothermique de Helleisheiði (prononcez ékléchévé), non loin d'Hveragerði.

Une charmante jeune fille (Karin Elisabeth) nous a expliqué le fonctionnement de cette centrale inaugurée fin 2005.


L'eau, à 300° est puisée à 3000 mètres (dans d'autres centrales, ça peut aller jusqu'à 11000 mètres).

La puissance des turbines est en général de 30 MWatt. L'eau, qui sort de l'usine à 86°, alimente Reykjavík et l'électricité toute l'Islande.


A la sortie des forages, les pipelines transportent de la vapeur d'eau à 193°.



Des séparateurs retirent l'eau de la vapeur. C'est la phase d'assèchement pour limiter au maximum l'oxydation des turbines.


Ici, l'une des cinq turbines du site. Celle-ci produit, à elle seule, 45 mégawatt d'électricité.

 

 

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commentaires

Tati P. 07/03/2016 16:32

Il y a tant de possibilités dans la géothermie, de grands groupes investissent maintenant le secteur.

daniel 16/09/2015 19:13

bonjour, merci pour toutes ces info/photo.
je rentre de vacances en Islande et je me suis posé la question de savoir pourquoi les "pipeline" sont très souvent coudés et jamais droit très longtemps? comme si les lignes droites n'était pas souhaitables...
Peut être avez vous une réponse?

Myriaðe 16/09/2015 19:46

Bonsoir Daniel, je me suis posé la même question que vous. Ne parlant ni islandais, ni anglais, je n'ai pas pu demander à la personne qui faisait visiter la centrale géothermique.

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  • Je suis atteinte d'Islandite aigüe, maladie incurable, mais je me soigne par des séjours répétés en Islande, où je me gave de skyr comme mon avatar Skyrgámur...
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