le vent , la géothermie

Enérgie éolienne

Aujourd’hui, les utilisations anciennes du vent sont plutôt dépassées. Les moulins à vent sont un peu folkloriques ; la navigation à voile et ses dérivés, comme le windsurf, sont réservés aux loisirs, et les petites éoliennes à pales multiples pompant les eaux souterraines dans les campagnes cèdent de plus en plus la place à des pompes à moteur. L’utilisation moderne du vent comme source d’énergie, ce sont les grandes éoliennes qui fleurissent en parcs dans des zones où le vent est fréquent et assez fort. Elles sont utilisées pour produire de l’électricité.

Comment ça marche ?
Sous l’effet du vent, le rotor tourne. Dans la nacelle, l’arbre principal entraîne un alternateur qui produit l’électricité. La vitesse de rotation du rotor (de 12 à 15 tours/minute) doit être augmentée par un multiplicateur de vitesse jusqu’à environ 1 500 tours/minute, vitesse nécessaire au bon fonctionnement de l’alternateur. Des convertisseurs électroniques de puissance ajustent la fréquence du courant produit par l’éolienne à celle du réseau électrique auquel elle est raccordée (50 Hz en Europe), tout en permettant au rotor de l’éolienne de tourner à vitesse variable en fonction du vent. La tension de l’électricité produite par l’alternateur, de l’ordre de 600 à 1 000 volts, est ensuite élevée à travers un transformateur de puissance, situé dans la nacelle ou à l’intérieur du mât, jusqu’à un niveau de 20 000 ou 30 000 volts. Ce niveau de tension permet de véhiculer l’électricité produite par chacune des éoliennes d’une centrale éolienne jusqu’au point de raccordement au réseau électrique public (en France, le réseau EDF). La tension de l’électricité produite par la centrale peut alors être de nouveau transformée, en fonction du niveau de tension de raccordement de la centrale au réseau public. Pour les centrales éoliennes de 10-15 MW de capacité, le niveau de tension de raccordement est, en France, généralement de 20 000 volts. Pour les centrales de capacité plus importante, le niveau de tension de raccordement peut aller de 60 000 à 90 000 volts, voire même 225 000 volts.

 

 

 

La géothermie

 

La chaleur de la terre provient de la désintégration d’éléments radioactifs présents dans les roches et du noyau terrestre qui génèrent un flux de chaleur vers la surface. Plus la profondeur est grande, plus la chaleur est élevée, augmentant en moyenne de 3°C tous les 100 mètres. Mais ce gradient géothermique peut être beaucoup plus élevé dans certaines configurations géologiques particulières.

Certaines formations géologiques du sous-sol recèlent naturellement des aquifères dont les eaux (et/ou la vapeur selon les conditions de température et de pression) sont le vecteur de l’énergie thermique. La géothermie très basse énergie exploite des réservoirs situés à moins de 100 mètres et dont les eaux ont une température inférieure à 30°C. On l’utilise pour le chauffage et/ou la climatisation, via une pompe à chaleur. La géothermie basse énergie s’appuie, elle, sur des aquifères à des températures comprises entre 30° et 100°C. On l’exploite dans des réseaux de chaleur pour le chauffage urbain ou dans le cadre de procédés industriels, par exemple. La géothermie moyenne énergie et haute énergie (jusqu’à 250°C) est utilisée pour produire de l’électricité, au moyen de turbines.

Une directive européenne prévoit d’ailleurs qu’au moins 21 % de la production d’électricité de l’U.E. provienne d’énergies renouvelables d’ici 2010… La géothermie est la seule source d’énergie renouvelable qui s’adresse aux deux grandes filières énergétiques : production d’électricité et production de chaleur. Elle est régulière, avec une disponibilité moyenne de 80 %, et non-polluante. Et elle a atteint un niveau de maturité technique et commerciale qui lui permet de rivaliser sans complexe avec les autres énergies renouvelables.