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Le géostockage
Avant d'être une forme aboutie de stockage thermique, le géostockage est avant tout un procédé géothermique dont voici quelques rappels
Qu'est-ce que la géothermie ?
Traditionnellement, la géothermie renvoie à la chaleur (thermos) de la Terre (géo).
L’une des définitions officielles de la géothermie évoque :
● « Les phénomènes thermiques internes du globe terrestre ;
● L’étude de ces phénomènes ;
● La source d’énergie que représentent ces phénomènes. »
Les 6 000 km de couches géologiques entre la surface et le centre de la Terre retiennent une immense réserve d’énergie thermique, aussi appelée énergie géothermique :
Il s’agit d’une chaleur naturelle qui provient :
● À 90 % de la décomposition normale d’éléments radioactifs ;
● À 10 % du rayonnement de la chaleur des noyaux interne et externe de la Terre (+/- 6 000 °C).
Cette énergie souterraine est exploitée par la géothermie classique pour produire de la chaleur, en raison de ses caractéristiques avantageuses :
● Renouvelable et non polluante ;
● Locale, elle ne nécessite ni transport et ne déforme pas les paysages ;
● Disponible en permanence et quasiment partout ;
● Indépendante des variations saisonnières du climat dès 10 m de profondeur ;
● Sa température est stable, soit entre 15 et 20 °C de 10 à 200 m ;
● Souveraine face au contexte géopolitique et à la fluctuation des prix ;
● Efficace et rentable, elle ne souffre pas de la comparaison avec les énergies fossiles.
En stockant cette énergie vertueuse, le géostockage repousse les limites de la géothermie traditionnelle.
Qu'est-ce que le géostockage ?
Le géostockage est une méthode innovante d’accumulation de l’énergie thermique (chaleur ou fraîcheur) au sein de certains éléments conducteurs naturellement présents dans les sols.
Le principe du stockage par champs de sondes consiste à prélever (consommation) ou à injecter (stockage) l’énergie dans les volumes solides disponibles sous terre, tels que les roches et les sédiments.
Les eaux géothermales, comme les aquifères et les nappes phréatiques, peuvent également être utilisées à des fins de stockage. Elles ne relèvent cependant pas de la technologie des champs de sondes et ne sont donc pas abordées ici.
Le cycle thermodynamique de production et de stockage de l’énergie thermique peut être schématisé ainsi :
● Captage de l’énergie thermique dans une roche A par un dispositif composé de plusieurs sondes géothermiques appelé champs de sondes.
● Traitement thermodynamique de l’énergie prélevée par une pompe à chaleur géothermique.
● Diffusion des calories (chaleur) ou des frigories (fraîcheur) selon les besoins, via les appareils de chauffage ou de climatisation du bâtiment.
● Restitution de l’énergie dans une roche B afin d’y être stockée.
Et le cycle se renouvelle de la même manière tant que le système n’est pas inversé.
Les équipements nécessaires pour géostocker
Le stockage de l’énergie est indissociable de sa production, car chacun participe à un même système. De fait, une installation géothermique réversible est nécessaire pour générer et stocker la chaleur. Celle-ci est composée ainsi :
● Un système de captage de la chaleur ou de la fraîcheur par sondes thermiques, enfoui sous terre grâce à une opération de forage réalisée par un spécialiste agréé ;
● Une pompe à chaleur géothermique (PACg) réversible installée en surface, au sein ou à proximité du bâtiment desservi.
Les usages du géostockage
Le géostockage est utilisé pour permettre aux installations géothermiques de répondre plus efficacement aux demandes de chauffage et de climatisation d’un bâtiment, d’un quartier ou d’une ville.
Le procédé consiste à créer des réserves thermiques par l’accumulation
de :
● La chaleur en été, pour la réinjecter dans les bâtiments en hiver ;
● La fraîcheur en hiver pour la restituer en été.
Le géostockage participe donc tant à la production de fraîcheur que de chaleur à partir d’au moins 2 bulles d’énergie de températures différentes. Nous verrons comment ce procédé permet aussi aux sols exploités de se régénérer durablement.
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