Introduction

Depuis quelques années l’écologie est devenue un enjeu majeur pour l’humanité. En effet l’hiver extrêmement doux que nous sommes en train de vivre prouve que la Terre est très polluée. Mais pour sauver la Terre, nous ne pouvons guerre abandonner la société telle qu'elle est aujourd’hui, nous devons l’adapter à cette situation, notamment en ce penchant plus particulièrement au secteur énergétique. A partir de ce constat assez pertinent il nous est venu l’idée d’étudier une énergie qui est renouvelable et que nous pouvons en faire usage à grande échelle. Ainsi, notre étude, durant ce travail personnel encadré s’est portée sur la géothermie et l’énergie que l’on peut en dégager.

La chaleur que crée la Terre remonte à très longtemps lors de sa conception. En effet l’accrétion (c’est-à-dire l’accumulation) de gaz, de blocs rocheux et de poussière a libéré une grande quantité d’énergie qui est ensuite restée détenue de la planète. Le reste de la chaleur crée résulte de la radioactivité naturelle des roches. Le noyau de la Terre est très chaud jusqu'à 4200°C. La chaleur de la Terre est une ressource inépuisable car la matière qui est présente dans le noyau du globe terrestre est soumise à une pression colossal qui est 3 millions de fois plus élevée que celle présente à la surface de la Terre. Sous cette pression énorme, la matière du noyau est à l’état solide. Ce qui rend le noyau central très dur et entouré d’une couche liquide à très haute température.

Venant du grec géo (Terre) et thermos (chaleur), la géothermie désigne à la fois la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre, et la technologie qui vise à l'exploiter.

La géothermie est présentée sous forme de réservoirs de vapeur ou d'eaux chaudes ou encore de roches chaudes. Quand le réservoir géothermique est à une température tempéré, cette ressource est exploitée pour de la production de chaleur répartie par un réseau de chaleur. Cela c’est beaucoup développée dans les bassins aquitain et parisien notamment pour le chauffage urbain. Quand la température, du réservoir géothermique, est élevée et permet de produire beaucoup de vapeur, il est possible de produire de l'électricité avec l’utilisation de turbine.

Il existe dans la croûte terrestre, épaisse en moyenne de 30 km, un gradient de température appelé gradient géothermique qui explique que plus on creuse et plus la température augmente de 4°C en moyenne tout les 100 mètres de profondeur. La géothermie ambitionne 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).

C’est en 1927 que François de Larderel, qui est un ingénieur français et considéré comme le « père » de la géothermie, a l'idée d'utiliser la chaleur du sol comme énergie dans l'industrie. Le lieu était déjà connu des romains qui appréciaient les bains dans les eaux chaudes de la région. Avec le soutien de Léopold II de Toscane, qui fut archiduc d'Autriche et grand-duc de Toscane, François de Larderel parvient à mettre en œuvre une technique qui permet de séparer l'acide borique de la boue volcanique en faisant chauffer les chaudrons avec de la vapeur d'eau. François obtiendra pour sa découverte le titre de comte et la ville de Larderello est fondée pour abriter les ouvriers arrivant.

Plus tard, c'est une fois de plus à Larderello que sera utilisé pour la toute première fois l'énergie géothermique pour produire de l'électricité. En 1904, cinq ampoules sont allumées grâce à de l'électricité produite par de la vapeur d'eau contenue dans le sol. Cette découverte engendrera la construction de la première centrale géothermique en 1911. Elle restera la seule jusqu'en 1958.

De plus entre 1833 et 1841 a été la premier forage pour capter à
548 m l'eau douce à 30°C des sables albiens. C’est le puits Artésien de Grenelle situé place de Breteuil dans le 7ème arrondissement. L’eau était prisonnière des nappes souterraines situées entre couches imperméables, disposés en forme de cuvette. Ces nappes sont ravitaillées par des eaux qui se sont infiltrées au file du temps dans un sol perméable, hors de la capitale, parfois même très loin d’elle. Les nappes artésiennes sont dans les assises, c’est-à-dire les bases ou les fondations, sableuses qui se situe entre deux couches d’argile formant une cuvette retenant l’eau. Cette grande cuvette et dont la profondeur dépasse largement 900 mètres par endroit fournit des eaux jaillissantes (dîtes artésienne), légèrement ferrugineuses et sulfureuses, qui sont peu chargées de sels calcaires et dépourvues de microbes. Les puits artésiens tirent leur origine du nom de la province d’Artois qui est abondant en puits jaillissants et ou fut découvert ce phénomène géologique. Si l’on fore au creux de cette cuvette, à un niveau inférieur à celui auquel la nappe est alimentée, le principe des vases communicants joue : l’eau tend à s’élever jusqu’à ce dernier niveau (d’où son jaillissement.) En 1832, Paris subit une épidémie de Choléra et manque d’eau propre; il faut trouver de l’eau non contaminée, la recherche est urgente.

Puit Artésien de Grenelle

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