La géothermie peut aussi rafraîchir ou produire du froid, plus économiquement et écologiquement que lesclimatiseurs classiques (solution bas carbone, sans rejet de chaleur dans l’air extérieur, et donc sans contribution à l'effet d’îlot de chaleur urbain).
En 1892, le premierréseau de chaleur enAmérique àBoise, dans l'Idaho, est alimenté directement par l'énergie géothermique, et est copié àKlamath Falls, dans l'Oregon, en 1900. Le premier bâtiment connu au monde à utiliser l'énergie géothermique comme source de chaleur principale est l'hôtel Hot Lake(en), dans lecomté d'Union (Oregon), dont la construction s'est achevée en 1907[3]. Un puits géothermique profond est utilisé pour chauffer desserres à Boise en 1926, et des geysers sont utilisés pour chauffer des serres enIslande et enToscane à peu près à la même période[4]. Charlie Lieb met au point le premier échangeur de chaleur en fond de puits en 1930 pour chauffer sa maison[5].
Capacité électrique géothermique mondiale. La ligne rouge supérieure correspond à la capacité installée, la ligne verte inférieure à la production réalisée[6].
En 1912,Heinrich Zoelly brevète l'idée d'utiliser lapompe à chaleur, inventée parLord Kelvin en 1852, pour tirer la chaleur du sol. Ce n'est cependant qu'à la fin desannées 1940 que la pompe à chaleur géothermique est mise en œuvre avec succès ; il s'agit probablement du système d'échange direct de 2,2 kW, fabriqué par Robert C. Webber, mais les sources ne s'accordent pas sur la date exacte de son invention[9]. J. Donald Kroeker conçoit la première pompe à chaleur géothermique commerciale pour chauffer le Commonwealth Building àPortland (Oregon) et en fait la démonstration en 1946[10],[11]. Le professeur Carl Nielsen de l'université d'État de l'Ohio construit la première version résidentielle en boucle ouverte dans sa maison en 1948[12]. La géothermie devient populaire enSuède à la suite de lacrise pétrolière de 1973, et son acceptation dans le monde entier s'est lentement accrue depuis lors. Le développement, en 1979, des tuyaux enpolybutène-1 a considérablement augmenté la viabilité économique de la pompe à chaleur[10].
Lacentrale électrique à cycle combiné est démontrée pour la première fois en 1967 enURSS[13]. Cette technologie permet de produire de l'électricité à partir de ressources à température beaucoup plus basse qu'auparavant. En 2006, une centrale à cycle binaire est mise en service à Chena Hot Springs, en Alaska, produisant de l'électricité à partir d'une température de fluide record de57 °C[14].
Fin 2024, les pays les plus actifs en géothermie sont laTurquie, l'Indonésie et leKenya, ainsi que les États-Unis, dont les capacités de production sont les plus importantes. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) estime, dans un rapport publié en[15], que la géothermie, qui ne représente qu'environ 1 % de la consommation mondiale d'électricité en 2024, pourrait couvrir jusqu'à 15 % des besoins supplémentaires en électricité d'ici 2050, à condition que ses coûts de projets continuent à diminuer. Cette condition pourrait être satisfaite grâce aux progrès réalisés dans les techniques de forage pétrogaziers, combinés à d'autres techniques nouvelles ; la géothermie pourrait être une piste de reconversion pour l'industrie pétrogazière et du forage[16]. Cependant, seuls 30 pays (contre 100 pays pour le solaire) ont à cette date un cadre réglementaire visant à développer cette énergie[16]. Selon l'AIE, l'investissement en faveur de la géothermie pourraient atteindre 1 000 milliards de dollars d'ici 2035 et 2 500 milliards d'ici 2050, et on peut espérer« réduire de 80 % les coûts d'ici 2035 à quelque 50 dollars dumégawatt-heure »[16].
la géothermie profonde à haute température (plus de150 °C[19]), selon plusieurs approches développées et explorées depuis lesannées 1970 :
géothermie des roches chaudes sèches (Hot Dry Rock ou HDR pour les anglophones), basée sur lafracturation hydraulique et la création d'un « échangeur thermique profond » qu'il faut périodiquementdécolmater,
géothermie des roches naturellement fracturées ouHot Fractured Rock (HFR),
géothermie stimulée EGS (Enhanced Geothermal System[19]), imaginée aux États-Unis en 1970[17] et mise en œuvre àSoultz-sous-Forêts en France dans le cadre d'un projet-pilote européen et franco-allemand Géothermie Soultz[20] ;
la géothermie très profonde à très haute température.
Ces trois types ont en commun de prélever la chaleur contenue dans le sol, issue de la pression, et, dans certains cas, d'une plus ou moins grande proximité dumagma.
Lemanteau terrestre étant chaud, lacroûte terrestre laisse filtrer un peu de cette chaleur, cependant la plus grande partie de la puissance géothermique obtenue en surface (87 %) est produite par laradioactivité desroches qui constituent la croûte terrestre (désintégration naturelle de l'uranium, duthorium et dupotassium)[21],[22].
La géothermie vise à étudier et exploiter ce phénomène d'augmentation de la température en fonction de la profondeur (même si le flux de puissance obtenu diminue avec la profondeur, puisque l'essentiel de ce flux provient de la radioactivité des roches de la croûte terrestre)[23].
Elle permet aussi de rafraîchir ou de produire du froid, plus économiquement et écologiquement que lesclimatiseurs (solution bas carbone, sans rejet de chaleur dans l’air extérieur, et donc sans contribution à l'effet d’îlot de chaleur urbain)[24][source secondaire souhaitée].
Elle est en général diffuse et rarement concentrée, avec un flux moyen de 0,1 MW/km2 (0,1 W/m2)[25] et un niveau de température faible. La puissance exploitable économiquement est donc en règle générale réduite. Il arrive cependant qu'elle soit plus concentrée à proximité des failles tectoniques entre plaques terrestres, en particulier des formations volcaniques ou encore dans des formations géologiques favorables, comme dans leBassin parisien. C'est pourquoi il faut distinguer plusieurs types d'utilisation de la géothermie suivant ses caractéristiques locales :
la géothermie de surface à basse température : jusqu'à30 °C ;
Son caractère « inépuisable » dépend donc des conditions d'utilisation : en moyenne à la surface de la Terre, de l'ordre de 60 mW pour chaque mètre carré (0,06 W/m2) de terrain exploité[28], à comparer à la densité de puissance solaire moyenne reçue par la Terre, environ 6 000 fois plus importante (340 W/m2).
Aussi, cela ne peut fonctionner que si des eaux chaudes circulent facilement ou fortement, dans des zones volcaniques, en espérant que leur sourceaquifère est assez grande pour ne jamais s'épuiser.
Il s'agit principalement d'extraire la chaleur contenue dans lacroûte terrestre afin de l'utiliser avec unepompe à chaleur pour les besoins enchauffage en refroidissant la terre. Lestransferts thermiques peuvent aussi dans certains cas être inversés pour les besoins d'uneclimatisation. On l'utilise pour chauffer le sol d'une maison à basse température, pour lesradiateurs et par le sol mais par échauffement d'eau.
Les procédés d'extraction de l'énergie diffèrent suivant les solutions retenues par les constructeurs. La méthode utilisée pour assurer les transferts thermiques influe beaucoup sur le rendement de l'ensemble. Comme véhicule thermique de la pompe à chaleur on utilise de l'eau ou de l'eau avec unglycol ou directement lefluide frigorigène. La géothermie peu profonde et basse température utilisera donc de plus en plus la chaleur de la terre dans le sol venant du soleil en surface.
Dans le cas de la géothermie d'eau (aquathermie ouhydrothermie), plusieurs schémas d'installation existent :
forage unique : un ou plusieurs forages de pompage sans forage de réinjection ;
forageen doublet[29] : un ou plusieurs forages de pompage et un ou plusieurs forages de réinjection ;
doublet non réversible : chaque forage fonctionne toujours en pompage ou en injection,
doublet réversible : chaque forage fonctionne alternativement en pompage et en injection.
En général, le principe du « doublet géothermique » est retenu pour augmenter la rentabilité et la durée de vie de l'exploitation thermique de la nappe phréatique. Le principe est de faire (ou réutiliser) deux forages : le premier pour puiser l'eau, le second pour la réinjecter dans la nappe. Les forages peuvent être éloignés l'un de l'autre (un à chaque extrémité de la nappe pour induire un mouvement de circulation d'eau dans la nappe, mais ce n'est pas pratique d'un point de vue de l'entretien) ou rapprochés (en surface) de quelques mètres mais avec des forages obliques (toujours dans le but d'éloigner les points de ponction et de réinjection de l'eau)[29].
Le captage vertical est constitué de plusieurs sondes verticales créant des boucles verticales. Les sondes sont profondes de 10 à200 mètres. Le système demande moins de boucles et de longueurs de tubes que le captage horizontal, mais le forage nécessaire à sa mise en œuvre est plus coûteux que le décaissement du capteur horizontal[30]. Son avantage est qu'il ne dénature pas le sol et permet la plantation d'arbres dans le reste de la propriété.
Le captage vertical sur nappe phréatique, également appelé aquathermie ou thalassothermie en cas de captage sur eau de mer[31], est constitué de deux forages d'eau. L'un est utilisé pour la production de chaleur et l'autre pour rejeter l'eau dans lanappe phréatique[30].
Les corbeilles géothermiques sont moins répandues. Ce système est constitué d'un échangeur en tube spiralé, à moins de cinq mètres de profondeur[30].
Exemple d'échangeur thermique à12 lignes de boucle, ici monté au sol, avant d'être coulé au fond d'une pièce d'eau pour être utilisé dans une installation de pompe à chaleur.L'échangeur est immergé grâce à un lest pour être utilisé dans une installation de pompe à chaleur. En hiver l'énergie thermique y est captée dans l'eau et en été elle peut y être rejetée. Ce système est proche de celui dupuits canadien ; il nécessite un volume d'eau suffisant. Il peut selon les cas refroidir ou réchauffer l'eau de l'étang, avec des conséquences écologiques à anticiper, positives ou négatives selon le contexte.
La Grande-Motte attribue en à Dalkia le contrat de concession de son futur réseau de thalassothermie destiné à fournir l'équivalent de 3 100 logements en chaleur et en froid ; tous les immeubles publics (centre culturel, palais des congrès, mairie) seront d'abord concernés, ainsi que le casino, puis les copropriétés ; l'équipement sera alimenté à 66 % par l'eau de lamer Méditerranée. Un autre projet est en préparation à Sète[38] ;
àSaint-Pierre (La Réunion), la climatisation de l'hôpital Alfred-Isautier sera en grande partie alimentée avec de l'eau de mer puisée en profondeur, réduisant de 30 % sa consommation électrique[39].
Via des forages plus profonds, elle accède à des eaux plus chaudes, avec l'inconvénient de possibles problèmes decorrosion ou d'entartrage plus fréquents et/ou plus graves (car les eaux profondes et chaudes sont souvent beaucoup plus minéralisées). La profondeur à atteindre varie selon la température désirée et selon la ressource (gradient thermique local qui change beaucoup d'un site à l'autre).
On distingue classiquement trois types de géothermie selon le niveau de température disponible à l'exploitation[41] :
la géothermie à haute énergie, qui exploite des sources hydrothermales très chaudes, ou des forages très profonds où de l'eau est injectée sous pression dans la roche. Elle est surtout utilisée pour produire de l'électricité. Elle est parfois subdivisée en deux sous-catégories :
la géothermie à haute énergie (aux températures supérieures à150 °C[42]), qui permet la production d'électricité grâce à la vapeur qui jaillit avec assez de pression pour alimenter une turbine,
La géothermie est uneénergie renouvelable, dans le sens où la chaleur contenue dans le globe terrestre est sans commune mesure avec les besoins énergétiques de la civilisation humaine. La gestion raisonnée de l'exploitation d'une ressource géothermique permet de maintenir localement le potentiel géothermique.
Par rapport à d'autres énergies renouvelables, la géothermie de profondeur (haute et basse énergie) a l'avantage de ne pas dépendre des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent). C'est donc une source d'énergie quasi continue car elle est interrompue uniquement par des opérations de maintenance sur la centrale géothermique ou le réseau de distribution de l'énergie. Lesgisements géothermiques ont une durée de vie de plusieurs dizaines d'années (30 à80 ans en moyenne).
L'exploitation d'une ressource géothermique ne produit que très peu degaz à effet de serre.
L'EGS (Enhanced Geothermal System), testé et exploité en Europe àSoultz-sous-Forêts consiste à forer à grande profondeur dans des réservoirs géothermiques naturels sur lesquels on agit par stimulation. Ces systèmes EGS (qualifiés de « systèmes géothermiques stimulés » en français) sont caractérisés initialement par la présence de saumure naturelle remontée à partir des fractures du granite, qu'il faut nettoyer.
Dans ce cas, trois problèmes principaux se posent :
après forage, afin d'augmenter ou entretenir les performances hydrauliques des puits (perméabilité), des injections forcées d'eaux ou stimulations hydrauliques étaient autrefois faites uniquement parfracturation hydraulique (technique controversée pour ses risques environnementaux) doivent être faites pour créer et surtout, périodiquement, pour rouvrir ces fractures préexistantes qui tendent à se refermer ou à se colmater. Ces stimulations physiques induisent toujours une activité micro-sismique, parfois assez importante pour être ressentie par les populations locales (exemples : à Soultz, le plus fortséisme induit s'est produit en, d'unemagnitude de 2,9 sur l'échelle de Richter ; àReichstett-Vendenheim, ces séismes ont mené à l'arrêt définitif du site). Des études géotechniques cherchent à mieux comprendre les phénomènes physiques à l'origine de cettesismicité induite. Pour minimiser l'activité micro-sismique induite, la technique de lastimulation chimique (souvent associée à la fracturation hydraulique par l'industrie pétrolière et gazière) a été testée avec succès, notamment à Soultz. Des acides et produits chimiques dissolvent certains minéraux naturellement présents dans les fractures (ex. :calcite), ce qui accroît la performance hydraulique des puits. Cette variante dite « stimulation hydrochimique » s'est effectivement accompagnée d'une moindre activité micro-sismique (faible à très modérée), mais elle produit une eau plus chargée en certains composés indésirables (métaux, radionucléides, sels minéraux). Le site de Soultz doit gérer une saumure naturelle caractérisée par environ100g/L de sels contenant de tels produits indésirables. Cette eau géothermale (150 L/s à165 °C) est ensuite réinjectée à70 °C sous haute pression dans le sous-sol via des puits de réinjection ;
le fluide circulant dans la roche chaude et fracturée est toujours salé, corrosif et chargé de particules éventuellement abrasives, radioactives ou susceptibles de participer à l'encroûtement par précipitation desels minéraux (entartrage) ou qui peut par exemple perturber ou bloquer la fermeture de vannes[20]. La précipitation est limitée en surface par le maintien d'une forte pression dans les tuyauteries (20 bars), qui rend l'installation plus dangereuse en cas de fuite ;
la chaleur est source dedilatation thermique ou éventuellement en cas de problèmes de chocs thermiques, qui peuvent endommager certaines parties vulnérables des installations[20].
Plus la croûte terrestre est forée profondément, plus la température augmente. Ce gradient thermique dépend beaucoup de la région du globe considérée. Les zones où les températures sont beaucoup plus fortes, appelées anomalies de température, peuvent atteindre plusieurs centaines de degrés pour de faibles profondeurs. Ces anomalies sont observées le plus souvent dans les régions volcaniques. En géothermie, elles sont désignées comme des gisements de hauteenthalpie, et utilisées pour fournir de l'énergie, la température élevée du gisement (entre80 et300°C) permettant la production d'électricité.
De nouvelles applications technologiques sont envisageables pour récupérer la chaleur de la Terre. Lacogénération permet déjà de combiner la production de chaleur et d'électricité sur une même unité, et augmente ainsi le rendement de l'installation. Un projet européen de géothermie profonde àSoultz-sous-Forêts vise à produire de l'électricité grâce au potentiel énergétique des roches chaudes fissurées (enanglais :Hot Dry Rock).
Gravimétrie : les mesures gravimétriques permettent d'identifier des corps lourds, liés à des stockages magmatiques à « faible profondeur ». Ces stockages peuvent constituer des sources potentielles de chaleur qui sont nécessaires au développement d'un réservoir géothermique.
Magnétotellurie : elle permet de déterminer la structure géoélectrique des zones prospectées entre terrains conducteurs et isolants, en particulier les couches imperméables susceptibles de constituer un système géothermique convectif (couvercle d'eau chaude).
Polarisation spontanée : la polarisation spontanée (PS) détecte les circulations de fluides sous la surface.
Analyse chimique des eaux et des gaz : la présence d'anomalies enHe,CO2,H2S,CH4 et radon permet de mettre en évidence d'éventuelles contaminations par des gaz d'origine magmatique.
La géothermie est la source d'énergie principale de l'Islande[46], mais ce sont lesPhilippines qui en sont le plus gros consommateur, 28 % de l'électricité générée y étant produite par la géothermie[47]. Il existe trois centrales électriques importantes qui fournissent environ 17 % (2004) de la production d'électricité du pays. De plus, la chaleur géothermique fournit le chauffage et l'eau chaude d'environ 87 % des habitants de l'île.
Une centrale géothermique fonctionnant sur le principe du doublet a été mise en service en 1994 àRiehen enSuisse, pour le chauffage des immeubles locaux. Depuis, une partie de la chaleur produite est exportée en Allemagne et approvisionne ainsi un quartier de la ville voisine deLörrach.
La production de chaleur au moyen d'unepompe à chaleur sur nappe, repose sur le prélèvement et le transfert de l'énergie contenue dans l'eau souterraine vers les locaux à chauffer. Par ailleurs, une pompe à chaleur peut assurer simultanément et/ou successivement des besoins en chauffage et/ou climatisation/rafraîchissement. Cette catégorie est tout de même, d'un point de vue technicien et d'investissement financier, plus de la famille des géothermies de très basse énergie.
Ces systèmes permettent de faire, par rapport à l'usage unique d'uneénergie primaire, des économies d'énergie sur lechauffage et la production d'eau chaude. Néanmoins, ils nécessitent une source d'énergie extérieure, le plus souvent l'électricité, qui doit rester disponible.
La géothermie avecpompe à chaleur consiste à puiser la chaleur présente dans le sol à travers des capteurs verticaux ou horizontaux, selon la configuration du terrain. Une pompe à chaleur a un fonctionnement comparable à celui d'unréfrigérateur : il assure le chauffage d'un local à partir d'une source de chaleur externe, dont la température est, en général, inférieure à celle du local à chauffer.
Tout se joue grâce au changement d'état, quand unfluide passe de l'état liquide à l'état gazeux, et inversement.
Un long tuyau depolyéthylène ou decuivre gainé de polyéthylène est par exemple enterré dans le sol (jardin…).
Dans le cas des systèmes à détente directe (DXV), on fait circuler à l'intérieur, un fluide qui de l'état liquide se réchauffe un peu au contact de la terre. Comme ce fluide a la propriété de se mettre à bouillir à très basse température, il passe alors de l'état liquide à l'état gazeux. Cettevapeur est comprimée par uncompresseur situé dans la maison. Le simple fait de la comprimer a pour effet d'augmenter sa température. Elle est alors conduite à uncondenseur qui la refait passer à l'état liquide. Lors de ce changement d'état, il se dégage à nouveau de la chaleur, qui est transmise à l'eau de chauffage (radiateur,plancher chauffant…).
Le fluide continue son cycle, et après s'être détendu et refroidi, repart en circuit fermé rechercher de la chaleur dans la terre du jardin.
Il existe trois sortes de systèmes : le système eau glycolée / eau ; le système sol/eau (le fluide frigorigène se détend directement dans les capteurs enfouis dans le sol) ; le système sol/sol (similaire au sol/eau en ce qui concerne le capteur, mais avec condensation du fluide frigorigène dans le plancher).
Le fonctionnement des machines thermodynamiques, ici lapompe à chaleur, est fondé sur la capacité desfluides frigorigènes à se vaporiser et se condenser à température ambiante. Le fluide frigorigène le plus utilisé pour la géothermie est le fluideR-134a[52]. Ses propriétés essentielles sont :
son faible volume massique de la vapeur en mètre cube qui lui permet d'utiliser un petit compresseur.
D'autres fluides sont couramment utilisés, tels que le R407C ou le R410A[53]. Les solutions d'avenir concerneront probablement les fluides naturels, tels que le propane (R290) ou le CO2 (R744). Le grand désavantage de ce dernier étant les pressions de fonctionnement (entre80 et100 bars).
Pour les systèmes indirects que sont les PAC eau glycolée/eau, le monoéthylène glycol possède une viscosité moindre à basse température (et donc une moindre consommation de la pompe de circulation chargée de faire circuler l'eau glycolée dans les collecteurs) mais représente un danger pour lapollution des sols. Le monopropylène glycol à une viscosité plus grande, il est coûteux mais il est considéré comme étant de qualité alimentaire et comme étant biodégradable à 98 %[54]. Pour ces installations, un contrôle de la densité du glycol est nécessaire tous les 3 ans, et la purge du circuit tous les cinq ans.
Du point de vue du budget d'investissement, les pompes à chaleur, installées à plus de 90 % dans du neuf (sources :Ademe, Sofath) n'entrent pas en concurrence avec le chauffage électrique pareffet Joule (résistance électrique), mais plutôt avec tous les autres véritables moyens écologiques (solaire actif,bois énergie, et avant tout avec les architectures climatiques etbioclimatique).
La pompe à chaleur gagnerait probablement à muter vers un fonctionnement à partir de moteur thermique[réf. nécessaire], pouvant utiliser des combustibles issus de labiomasse (biogaz par exemple), et ce évidemment pour des raisons d'économie d'échelle, dans des grands ensembles, permettant ainsi de localiser la production proche des lieux d'utilisation et d'augmenter les potentiels de production d'énergies renouvelables locale tout en évitant d'amplifier les problèmes actuels en amont ducompteur électrique.
Dans les régions à risque sismique, la géothermie peut être affectée par certainsséismes (dégradation d'installation, modification de circulation de la chaleur…).
Inversement, chaque opération de stimulation des réservoirs EGS parfracturation hydraulique peut provoquer des séquences plus ou moins longues de dizaines à milliers demicroséismes (au moins plusieurs dizaines de séismes de magnitude supérieure ou égale à 2 pour chaque stimulation) ; c'est la « micro-sismicité induite ». C'est l'injection d'eau sous pression qui déclenche des micro-séismes demagnitude pouvant, assez rarement aller jusqu'à un maximum de 2,9 (comme àSoultz-sous-Forêts)[55],[56].
Pour minimiser les« nuisances sismiques », les« stimulations chimiques », empruntées au secteurpétrolier et gazier ont été mises en œuvre dans certains forages géothermiques profonds.
Ces microséismes sont étudiés par les géologues, les pétroliers et les promoteurs de la géothermie profonde qui utilisent aussi la stimulation et l'entretien des fractures (soit par l'injection d'eau sous pression, soit avec adjonction de produits chimiques)[57]. La fréquence, l'intensité et d'autres caractéristiques des microséismes peuvent être enregistrées par des réseaux de capteurs en surface (réseaux dits « EOST ») et en profondeur (réseau profond dits « GEIE »)[57]. L'injection de produits chimiques sous pression, mélangés à de l'eau (acides, agents fluidifiants…), génère une moindre activité sismique que la stimulation hydraulique seule, mais modifie d'autres paramètres de l'environnement profond, voire du forage[57].Recourir à un fluide contenant certains agents chimiques qui vont dissoudre les minéraux hydrothermaux (calcite)[58][Quoi ?].
Selon leBRGM,« tous les sites de ce type (géothermie profonde) dans le monde ont dû faire face à l'occurrence de microséismes pouvant être ressentis par les populations, avec des conséquences parfois néfastes. Le phénomène de sismicité induite, bien que connu, n'est pas encore complètement compris physiquement par les scientifiques »[57]. Grâce aux études en cours et aux données accumulées par les capteurs, les spécialistes espèrent pouvoir« trouver des voies pour réduire l'impact micro-sismique des projets géothermiques et ainsi gagner une meilleure acceptation de ces projets par les populations »[57].
L'activité micro-sismique est produite dès la montée en pression du fluide de fracturation. Elle varie fortement selon les changements de conditions hydrauliques. Elle s'atténue à l'arrêt des injections, mais se prolonge encore quelques jours après la stimulation par fracturation (« activité rémanente »)[57]. Ces « micro-séismes » sont souvent de très basse énergie, et donc non perceptibles en surface par l'Homme (ils sont peut-être ressentis par des animaux plus sensibles, invertébrés y compris). En effet, l'énergie de ces ondes sismiques s'affaiblit d'autant plus que le forage est profond ou éloigné. Leur magnitude varie de -2 (seuil de détection) à 1,8 (seuil de perceptibilité par l'Homme en surface). À proximité de failles importantes, certains séismes de plus forte magnitude (> 1,8) sont néanmoins occasionnellement ressentis en surface. En condition d'exploitation de géothermie profonde, l'activité sismique induite est normalement trop faible pour pouvoir être ressentie par l'être humain en surface[57].
En Suisse, les projets de géothermie profonde sont suspendus à la suite de deux séismes ayant causé des dégâts (3,4 àBâle en 2006, 3,6 àSaint-Gall en 2013[59]). En 2016, une étude est menée par le Centre suisse de compétence en recherche énergétique – approvisionnement en électricité (SCCER-SoE) pour éviter les séismes[60].
EnCorée du Sud, la ville dePohang a subi un séisme qui a été classé comme étant le deuxième tremblement de terre le plus intense et destructeur jamais enregistré en Corée du Sud. Il a fait135 blessés, et son coût a été estimé à300 milliards dewons, soit290 millions dedollars américains[61].
Malgré un fort potentiel géothermique en France, à peine 1 % de la demande de chauffage est comblé sur le territoire national[62]. Le potentiel géothermique est considérable dans le bassin parisien, l'Alsace, la zone de Lyon et l'Aquitaine[63]. Ces zones sont favorisées en raison de leurs réservoirs d'eau chaude souterrains profonds, ainsi que de leurs caractéristiques géologiques propices à l'exploitation de la chaleur terrestre. Le Gouvernement a annoncé en un programme visant à quadrupler le rythme de développement de la géothermie profonde[62].
La réussite d'un forage profond, puis sa bonne exploitation nécessitent des compétences spécifiques.
En France, une filière universitaire Géothermie profonde (triple cursus) a été annoncée en 2014 par l'université de Strasbourg en région (Alsace) où la géothermie profonde a été expérimentée pour la première fois en France à Soutz-sous-Forêts et où un potentiel important existe (nappe d'eau d'une température dépassant100 °C dès 1 000 m de profondeur). Dès la rentrée universitaire 2014-2015, l'École et observatoire des sciences de la Terre (EOST) de Strasbourg produira les enseignements académiques degéologie et d'ingénierie géophysique pour trois cursus (diplôme universitaire, c'est-à-dire hors cadre LMD — licence, master, doctorat). Dans le cadre du programme Investissements d'avenir de 2011, l'EOST était déjà porteur du projet « G-EAU-THERMIE PROFONDE », unLabex (Laboratoire d'excellence) visant à améliorer la connaissance des réservoirs géothermiques profonds et à développer des techniques permettant l'exploitation de cette source d'énergie renouvelable.
↑a etb« Pompe à chaleur sur doublet de forages, maintien du potentiel thermique des nappes et stockage d'eau chaude »,Hydrogéologie-géologie de l'Ingénieur, 2, BRGM éd, 1984,p. 133-143.
