L'énergie géothermique et la vapeur

L'une des applications les plus prometteuses de l'énergie géothermique réside dans sa capacité à générer de la vapeur.

La température minimale pour y parvenir est de 120 degrés Celsius avec la technologie actuelle. Cela signifie que le fluide géothermique ramené à la surface doit avoir cette température. Cela signifie que dans les conditions de l'Europe occidentale, où le gradient géothermique moyen est de 3 degrés Celsius par 100 mètres, la chaleur géothermique doit être générée à une profondeur d'au moins 4 000 mètres. Si le gradient est beaucoup plus favorable, comme dans certaines régions d'Espagne, de Grèce et d'Italie, il peut suffire de forer à des profondeurs moindres.

Une fois que la vapeur est remontée à la surface, différents systèmes sont disponibles pour un traitement ultérieur.

L'une des applications de la production de vapeur par énergie géothermique est la production d'électricité.

Il existe trois méthodes possibles pour cela

Direct

Les centrales à vapeur utilisent des fluides hydrothermaux, principalement de la vapeur. La vapeur alimente directement une turbine, qui entraîne un générateur produisant de l'électricité. Grâce à la vapeur, il n'est plus nécessaire de brûler des combustibles fossiles pour faire fonctionner la turbine (il n'est plus nécessaire non plus de transporter et de stocker les combustibles).

Il s'agit du plus ancien type de centrale géothermique. Il a été utilisé pour la première fois à Lardarello, en Italie, en 1904.

Flash

Les fluides hydrothermaux dont la température est supérieure à 182°C (360°F) peuvent être utilisés dans des centrales flash pour produire de l'électricité.

Le liquide est injecté dans un réservoir dont la pression est beaucoup plus basse que celle du liquide, ce qui provoque la vaporisation rapide d'une partie du liquide, ou "flash". La vapeur actionne alors une turbine, qui entraîne un générateur.

S'il reste du liquide dans le réservoir, il peut être "flashé" à nouveau dans un deuxième réservoir (double flash) pour obtenir encore plus d'énergie.

Binairy

La plupart des zones géothermiques contiennent de l'eau à température modérée (moins de 400°F). L'énergie est extraite de ces fluides dans des centrales électriques à cycle binaire.

Le fluide géothermique chaud et un fluide secondaire (d'où le terme "binaire") dont le point d'ébullition est beaucoup plus bas que celui de l'eau passent dans un échangeur de chaleur. La chaleur du fluide géothermique vaporise le fluide secondaire, qui entraîne ensuite les turbines.

Comme il s'agit d'un système en circuit fermé, pratiquement rien n'est émis dans l'atmosphère. L'eau à température tempérée est de loin la source géothermique la plus courante, et la plupart des centrales géothermiques de l'avenir seront des centrales à cycle binaire.