L'apport de la géothermie dans la construction durable
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- 3 mars
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Dernière mise à jour : 7 mai
L’objectif de neutralité carbone de la France en 2050 nous engage à inclure nos logements dans les principes du développement durable. La recherche de la performance énergétique prend tout son sens avec la géothermie.
Elle répond à la double dimension stratégique environnementale et de sobriété financière.
Apres plus de 60 ans de développement timide sur le territoire français, l’offre géothermique s’impose comme une évidence.
La géothermie est une source d’énergie renouvelable pour le chauffage et le refroidissement. Elle aide à bâtir de manière durable en diminuant l’empreinte carbone. La géothermie accorde donc avec les buts du Plan Climat et de la Loi de transition énergétique en France.
Ces lois visent 38 % d’énergies renouvelables dans la chaleur utilisée d’ici 2030. Ainsi, la géothermie est importante pour l’avenir de notre planète.1
Principales idées à retenir
La géothermie est une source d’énergie renouvelable et durable pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments.
La géothermie contribue à la construction durable en réduisant l’empreinte carbone.
Les installations géothermiques émettent très peu de gaz à effet de serre.
La géothermie s’inscrit dans les objectifs de la loi de transition énergétique en France.
La géothermie permet d’atteindre 38% d’énergies renouvelables dans la consommation finale de chaleur d’ici 2030.
Qu’est-ce que la géothermie ?
Définition et principe de la géothermie
La géothermie est une source d’énergie renouvelable qui exploite la chaleur stockée dans le sous-sol de la Terre. Cette chaleur naturelle vient de la radioactivité dans les roches.
Elle peut être utilisée pour produire de l’électricité ou pour des applications de chauffage et de refroidissement. Il existe plusieurs types de géothermie, chacun adapté à des conditions géologiques et des besoins énergétiques spécifiques.
Le gradient de température augmente avec la profondeur. En France, la température monte de 3 à 4°C tous les 100 mètres.2
Les avantages de la géothermie
La géothermie offre plusieurs avantages majeurs. C’est une source d’énergie renouvelable et locale. En plus, elle respecte l’environnement.
Une empreinte carbone réduite
Les pompes géothermiques sont très efficaces. Elles ont un faible impact sur l’environnement. Les sites de géothermie prennent aussi moins de place.4 et assure un confort des rtemperatures en été sans rejeter d'air chaud supplémentaire en période de fortes chaleurs.
Une indépendance vis-à-vis des conditions météorologiques
La géothermie convient à n’importe quel bâtiment. Elle fournit chauffage, climatisation et eau chaude. Ces systèmes nécessitent peu d’entretien, ce qui les rend très fiables et peux coûteux.
Géothermie et construction durable
La géothermie est un trésor pour la construction durable. Elle utilise la chaleur naturelle du sous-sol pour chauffer ou rafraîchir les bâtiments. Les pompes à chaleur géothermiques ont un Coefficient de Performance (COP) élevé. Cela signifie qu’elles sont très efficaces. Elles peuvent durer jusqu’à 20 ans. Et les échangeurs géothermiques peuvent même dépasser les 50 ans. Ils demandent peu d’entretien et sont peu coûteux5.
En France, on trouve de la chaleur géothermique presque partout. Elle se cache à différentes profondeurs, de quelques mètres à 5 kilomètres6. Utiliser cette énergie renouvelable diminue les émissions de CO2. Par exemple, chauffer avec la géothermie de surface ne rejette que 17 g de CO2 par kWh. Cela fait 6 fois moins que les convecteurs électriques6.
Installer un système géothermique coûte généralement plus cher qu’une méthode aérothermique5. Mais en France, on reçoit des aides financières pour réduire cet écart5. De plus, ces systèmes ont des performances stables toute l’année. C’est grâce à la température constante du sous-sol. Cela les rend plus fiables que les systèmes aérothermiques5.
Indicateur | Géothermie | Aérothermie |
COP (Coefficient de Performance) | Élevé5 | Fluctuant5 |
Durée de vie moyenne des PAC | 20 ans5 | 20 ans5 |
Durée de vie des échangeurs | Supérieure à 50 ans5 | N/A |
Coût d’installation | Investissement initial plus élevé5 | Investissement initial plus faible5 |
Performances annuelles | Stables5 | Fluctuantes5 |
En France, la géothermie est peu utilisée pour produire de l’électricité. Mais, pour la chaleur, elle a un grand avenir. D’ici 2023, on vise 24 MW de puissance électrique et 2.9 TWh d’énergie pour le chauffage7. Ces chiffres vont augmenter jusqu’à 5.2 TWh en 20287.
La géothermie est une solution écologique et durable pour la construction. Elle a de nombreux atouts en matière technique et environnementale. Avec le support des autorités et les avancées technologiques, elle va se développer de plus en plus.
Fonctionnement des installations géothermiques
La géothermie utilise trois technologies principales. Il y a les pompes à chaleur géothermiques, les forages géothermiques, et les réseaux de chaleur géothermiques.
Les pompes à chaleur géothermiques
Ces systèmes tirent la chaleur du sous-sol pour chauffer ou refroidir les bâtiments. Ils sont très efficaces et économiques.
La pompe à̀ chaleur constitue l’organe central du systèmè géothermique puisque c’est elle qui va assurer le transfert d’énergie entre le sous-sol et les locaux.
Son principe de fonctionnement s’apparente à ̀ celui du réfrigérateur. Elle prélève de l’énergie dans un milieu à faible température (l’intérieur du réfrigérateur ou comparativement le sous-sol) et elle restitue cette énergie dans un autre milieu à une température plus élevée (échangeur extérieur sur le dos du réfrigérateur ou comparativement les émetteurs des locaux à̀ chauffer). Son fonctionnement repose pour l’essentiel sur l’exploitation des proprietés thermodynamiques des fluides et gaz frigorigènes soumis à̀ des opérations de compression et de détente successives (cycle thermodynamique).
Une PAC réversible permet de chauffer ou de rafraichir un bâtiment. En mode rafraichissement, elle fonctionne de la même manière qu’un réfrigérateur : l’intérieur du réfrigérateur correspond alors au bâtiment, l’échangeur extérieur du réfrigérateur correspond à̀ l’échangeur géoothermique (champ de sondes). En mode chauffage (ou production d’eau chaude sanitaire (ECS), le sens s’inverse : c’est alors le bâtiment qui correspond à̀ l’extérieur du réfrigérateur (on évacue des calories) et l’échangeur géothermique qui représente l’intérieur du réfrigérateur.
En terme de puissance, la puissance thermique récupérée au condenseur est la puissance calorifique, la puissance thermique rejetée à l’évaporateur est la puissance frigorifique, la puissance (électrique ou autre) nécessaire au compresseur pour effectuer les cycles thermodynamiques est la puissance absorbée.
Applications de la géothermie dans la construction
La géothermie à de nombreux usages dans la construction. Elle sert pour chauffer, climatiser, et fournir de l’eau chaude, que ce soit dans de petites maisons ou de grands immeubles.
Chauffage et climatisation des bâtiments
La géothermie profite de la température constante du sol pour chauffer et refroidir les bâtiments. Les pompes à chaleur géothermiques transmettent la chaleur du sol à l’intérieur, offrant un chauffage vert et efficace.10
Eau chaude sanitaire
Elle aide aussi à produire de l’eau chaude pour les besoins quotidiens. Cela se fait avec des pompes à chaleur pour économiser beaucoup d’énergie.11
Aspects réglementaires et normes
Depuis 2015, il est plus facile de gérer les projets géothermiques petits.12 Cela concerne ceux qui font moins de 500 kW et ne descendent pas plus de 200 mètres. Maintenant, au lieu de devoir obtenir une autorisation complète, il suffit de faire une télé-déclaration.
Les projets de GMI sont notifiés au Ministère de la transition écologique.12 Cela dépend de la zone où le chantier aura lieu, qu’elle soit rouge, orange ou verte.
Pour les forages d’eau et de géothermie, on utilise les normes AFNOR comme NF X 960 et NF X 970.12 Pour les systèmes de chauffage aux pompes à chaleur, il y a la norme NF 15450.12 La marque NF PAC montre la bonne qualité des pompes à chaleur.12
Les entreprises et techniciens dans la géothermie doivent avoir des certifications précises.12 Cela inclut la chose Quali’PAC et celle RGE.12 Et ceux qui travaillent avec des liquides réfrigérants doivent suivre le décret 2007-737 du 7 mai.
Coûts et rentabilité de la géothermie
Les coûts d’investissements des systèmes géothermiques ont longtemps été des freins au développement. Mais l’heure de la décarbonation et la hausse des prix des énergies changent les règles.
Investissement initial et coûts d’exploitation
Pour une maison de 100 mètres carrés, l’installation d’une pompe géothermique coûte entre 20,000 et 50,000 euros, selon le type installé. Une pompe avec capteurs horizontaux est moins chère, entre 14,000 et 22,000 euros. Cependant, les pompes avec capteurs verticaux peuvent coûter de 16,000 à 25,000 euros.14
Les dépenses pour faire marcher cette pompe sont très réduites. En moyenne, prévoyez de dépenser 200 euros par an pour l’entretien.15 Quant au coût annuel d’utilisation, il est de seulement 5,5 euros/m2. C’est moins cher que les modes de chauffage traditionnels comme le gaz, le fioul, ou l’électrique dont les prix continuent de grimper.
Exemples de réalisations géothermiques
Dans le monde de la construction, la géothermie a trouvé sa place. Elle a été utilisée dans divers projets :
En France seulement, il y a plus de 210,000 pompes à chaleur géothermiques. Elles produisent une énergie thermique équivalente à 3,360 GWh par an16. Cette énergie est vitale pour 59 réseaux de chaleur urbains locaux. Ces réseaux aident à réduire l’utilisation de combustibles fossiles, de biomasse ou de chaleur fatale16.
Les fermes et les serres utilisent aussi la géothermie pour leur chauffage. Cela remplace les modes de chauffage traditionnels, coûteux et polluants16. Certains systèmes permettent même de stocker la chaleur de l’été pour chauffer l’hiver. Ou de garder le froid de l’hiver pour climatiser l’été. Cela rend l’utilisation de l’énergie plus intelligente et efficace16.
La géothermie de surface est efficace à la fois pour chauffer et rafraîchir les bâtiments. Cette technologie est idéale pour les hôpitaux, centres aquatiques ou sites industriels16.
Réalisation | Caractéristiques |
Centrale géothermique de Bouillante en Guadeloupe | Produit 10% des besoins électriques avec une capacité de 20 MW17 |
Projet de recherche de Soultz-sous-Forêts | Capacité de chaleur équivalente à la combustion de 1,275 millions de tonnes de pétrole17 |
Ressources géothermiquesen France | Économies annuelles de 1,265 GWh utiles, soit 130,000 tonnes équivalent pétrole de combustibles fossiles épargnées, 166,000 logements équivalents, et 400,000 tonnes de CO2 évitées par an17 |
Ces projets montrent bien l’importance de la géothermie. Ils aident à une meilleure utilisation de l’énergie et à moins polluer, ce qui est crucial pour l’avenir de notre planète.
Géothermie et transition énergétique
La géothermie est un élément clé de la loi sur la transition énergétique en France depuis 2015. Elle vise à atteindre 38% d’énergie renouvelable d’ici 2030.1
Objectifs de la loi de transition énergétique
La géothermie aide à baisser les émissions de CO2 des bâtiments. Les systèmes de géothermie de surface émettent 4 fois moins de CO2 que les systèmes électriques.1 La géothermie profonde, elle, réduit considérablement ces émissions. Un exemple est un réseau en Ile-de-France qui diminue de 10,000 tonnes les émissions annuelles.1
Rôle de la géothermie dans la transition énergétique
Elle est cruciale pour passer à une énergie plus propre en France. Les buts en termes de production thermique d’ici 2023 sont élevés. On vise 4,6 TWh pour les pompes à chaleur et 2,9 TWh pour la géothermie profonde.1
La géothermie est intéressante financièrement pour la construction durable. Elle a des coûts faibles et prévisibles sur le long terme. Produire de la chaleur grâce à la géothermie coûte en moyenne 69,1 € par mégawattheure, ce qui aide dans la lutte contre la précarité énergétique.1
Leda Promotion et la Géothermie depuis 2006
Engagement Environnemental
Leda Promotion s’engage fermement dans la promotion des énergies renouvelables, notamment la géothermie. Cet engagement environnemental se traduit par des projets concrets et une volonté de réduire l’empreinte carbone de ses constructions. Leda Promotion participe activement au développement local des énergies renouvelables et soutient la concertation et l’accompagnement des projets d’énergies renouvelables.
Conclusion
La géothermie est une réponse durable aux défis de l’énergie et de l’environnement dans la construction.18 En France, elle chauffe principalement les bâtiments, offrant un équivalent de 220,000 logements dans la région parisienne.18.
Elle est aussi utilisée pour climatiser sans rejet d'air chaud on parle de geocooling, chauffer l’eau, et dans l’industrie et l’agriculture.18
Elle s’impose comme une technologie future pour le développement durable.18Produire de l’électricité par géothermie réduit les émissions de CO2. Cette méthode a aussi une faible empreinte carbone, meilleure que l’éolien ou le solaire.18
Les centrales géothermiques durent plus longtemps que les éoliennes ou les panneaux solaires.18 Elles aident l’environnement en réduisant les émissions polluantes. Les avancées technologiques améliorent leur efficacité et rentabilité.18
Questions fréquemment posée sur la géothermie
Qu’est-ce que la géothermie ?
La géothermie est une énergie renouvelable qui consiste à récupérer la chaleur de la terre. Elle utilise la chaleur stockée sous la surface terrestre pour la production de chaleur ou d’électricité.
Qu’est-ce que la géothermie ?
La géothermie est une source d’énergie renouvelable qui utilise la chaleur stockée sous la surface de la Terre pour produire des colories ou l’électricité, chauffer des bâtiments, et fournir de l’eau chaude.
Comment fonctionne un système de géothermie ?
Un système de géothermie fonctionne en extrayant la chaleur du sol à l’aide de pompes à chaleur géothermiques, qui peuvent être installées verticalement ou horizontalement. Cette chaleur est ensuite utilisée pour chauffer des bâtiments ou produire de l’électricité.
Quels sont les avantages de la géothermie ?
Les avantages incluent l’énergie renouvelable et durable, les faibles émissions de CO2, l’approvisionnement constant et indépendant des conditions météorologiques, et l’efficacité énergétique élevée tout en etanbt ka seule à raffraichir sans rejeter d'ai chaud.
Quels sont les inconvénients de la géothermie ?
Les inconvénients comprennent des coûts initiaux élevés pour les forages et l’installation, des risques potentiels de sismicité induite, et la nécessité de conditions géologiques spécifiques pour les systèmes à haute et moyenne énergie.
Quel est le coût d’installation d’un système géothermique ?
Le coût d’installation varie en fonction de la taille du système, de la profondeur des forages, et des conditions géologiques locales. L'entretien est très peu coûteux. Les économies réalisées sur le couts d'usage sur 20 ans est suoperieuyr à 60 000 Euros.
La géothermie est-elle adaptée à toutes les régions ?
La géothermie peut être utilisée dans de nombreuses régions, mais son efficacité dépend des conditions géologiques locales. Les régions avec une activité géothermique élevée, comme les zones volcaniques, sont particulièrement adaptées.
Quelle est la durée de vie d’un système géothermique ?
Un système géothermique bien conçu et correctement entretenu peut durer de 25 à 50 ans pour les pompes à chaleur, et les forages peuvent durer bien plus longtemps, souvent plus de 50 ans.
La géothermie peut-elle être utilisée pour refroidir des bâtiments ?
Oui, les pompes à chaleur géothermiques peuvent être utilisées en mode réversible pour fournir du refroidissement en été en transférant la chaleur excédentaire du bâtiment vers le sol on aoprle freecooling ou geocooling car vertueux.
La géothermie est-elle respectueuse de l’environnement ?
Oui, la géothermie est considérée comme l’une des sources d’énergie les plus propres. Elle a un impact environnemental minimal comparé aux combustibles fossiles.
Quels types de maintenance sont nécessaires pour un système géothermique ?
La maintenance régulière comprend la vérification des pompes, des échangeurs de chaleur, et des circuits hydrauliques pour s’assurer de leur bon fonctionnement. Un entretien annuel par un professionnel est nécessaire.
La géothermie peut-elle être utilisée dans les logements individuels ?
Oui, de nombreux logements individuels utilisent des systèmes de géothermie pour le chauffage, le refroidissement et la production d’eau chaude. Les systèmes sont conçus pour s’adapter aux besoins spécifiques des occupants.
Quels sont les avantages de la géothermie en France ?
La géothermie en France offre plusieurs avantages, notamment la réduction des émissions de CO2, la stabilité des coûts énergétiques et l’indépendance énergétique. Elle permet de répondre aux besoins de chauffage et de raffraichissement de manière durable.
Quels sont les chiffres clés de la filière géothermie ?
Selon l’ADEME et le BRGM, la filière géothermie en France comprend plusieurs milliers d’installations de géothermie très basse température et une trentaine d’installations de géothermie haute température. Elle contribue significativement à la production de chaleur renouvelable.
Quelles sont les principales applications de la géothermie basse température ?
La géothermie basse température est principalement utilisée pour le chauffage urbain, les bâtiments tertiaires et résidentiels. Elle permet de produire de la chaleur à partir de la géothermie superficielle.
Quels types de ressources géothermiques existent ?
Les ressources géothermiques se divisent principalement en trois catégories : géothermie de minime importance (très basse température), géothermie basse (jusqu’à 150°C) et géothermie haute température (plus de 150°C). Chaque type est adapté à des applications spécifiques.
Quel est le rôle du ministère de la Transition écologique dans le développement de la géothermie ?
Le ministère de la Transition écologique soutient le développement de la géothermie en France à travers des régulations, des financements et des initiatives de sensibilisation. Il vise à encourager l’usage de la chaleur de la terre pour une construction durable.
Quels sont les défis géologiques liés à la géothermie profonde ?
L’exploitation de la géothermie profonde présente plusieurs défis géologiques, notamment la caractérisation précise des réservoirs géothermiques, la gestion des risques sismiques et la durabilité des forages à grande profondeur.
Pourquoi les régions volcaniques sont-elles propices à la géothermie ?
Les régions volcaniques sont propices à la géothermie car elles possèdent un gradient géothermique élevé, permettant d’accéder plus facilement à des niveaux de température suffisants pour la production d’électricité et de chaleur.
Liens sources
https://www.planete-energies.com/fr/media/article/quest-ce-que-geothermie
https://www.geothermies.fr/pompe-chaleur-geothermique-avantages-et-inconvenients
https://www.geothermies.fr/les-technologies-de-geothermie-profonde
https://www.construire-sa.fr/quest-ce-que-la-geothermie-sur-nappe/
https://www.lenergietoutcompris.fr/chauffage/pompe-a-chaleur/types/geothermique/prix
https://www.paca.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/geothermie_paca_cle2b1c74.pdf