Doublet géothermique

Définition

Le doublet géothermique est un ensemble de deux forages associés (en doublet), l'un est dédié à la production du fluide géothermal, l'autre à la réinjection du fluide dans l'aquifère, l'endroit contenant la nappe d'eau d'origine.

Cette configuration géothermique présente plusieurs avantages : absence de rejet dans l'environnement avec un circuit en boucle fermée, pérennité du débit hydraulique, stabilité des pressions d'exploitation.

Un doublet géothermique :

Le doublet géothermique est l'un des deux modèles de transfert de chaleur dans le sous-sol. Il y a couplage du transfert de chaleur avec le flux de média poreux souterrain, mais la poroélasticité n'est pas incluse.

Explications

On peut considérer qu'il existe trois types de gisements géothermiques, que l'on pourrait appeler : eau chaude, sec, geysers. Dans les réservoirs d'eau chaude, les dépôts peuvent former une source ou être souterrains, contenus dans un aquifère. Ceux qui forment des fontaines sont utilisés depuis l'Antiquité comme thermes.

Selon la température de l'eau, elle peut être utilisée directement (système de boucle géothermique) ou, si elle est très chaude, elle peut être utilisée en refroidissant l'eau avant de l'utiliser, mais elle a généralement des débits relativement faibles.

Quant au sous-sol, des réservoirs thermiques très chauds à faible ou moyenne profondeur, permettent de profiter de la chaleur de l'intérieur de la terre. L'eau chaude ou la vapeur peuvent s'écouler naturellement, par pompage ou par impulsions d'eau et de vapeur. La méthode à choisir dépend de celle qui, dans chaque cas, est économiquement rentable.

Dans la plupart des cas, l'exploitation doit se faire avec deux puits (ou un nombre pair de puits, des doublets géothermiques), afin que l'un reçoive de l'eau chaude et que l'autre soit réinjecté dans l'aquifère, après avoir refroidi le débit obtenu. Les avantages de ce système sont multiples :

• Le réservoir thermique est moins susceptible d'être épuisé car l'eau réinjectée contient toujours une quantité importante d'énergie thermique.
• L'eau du réservoir n'est pas non plus épuisée, car la quantité totale est maintenue.
• Les éventuels sels ou émissions de gaz dissous dans l'eau ne se manifestent pas lors de la circulation en circuit fermé à travers les tuyaux, ce qui empêche la contamination.

Enfin, il existe d'autres dépôts dans lesquels l'eau sort sous forme de vapeur. Dans ceux-ci, l'utilisation est directe pour obtenir de l'énergie mécanique à travers une turbine, mais ils ont le problème qu'il est plus compliqué de réinjecter l'eau après condensation, et en chemin ils auront diffusé dans l'atmosphère une partie des gaz qui accompagnent la vapeur.

En géothermie d'eau (aquathermie ou hydrothermie), les forages peuvent être du type :

• forage unique : un ou plusieurs forages de pompage sans forage de réinjection.
• Forage en doublet : 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 rapport avec "doublet géothermique"

• boucle géothermale

  

  Une boucle géothermale est un circuit géothermique de l'eau souterraine (eau thermale) puisée dans l'aquifère et qui y retourne.

• boucle géothermique

  

  Une boucle géothermique est un circuit d'eau en surface, eau de la ville envoyée dans le réseau de distribution de chaleur qui dessert les bâtiments.

• centrale géothermique

  

  Une centrale géothermique est l'ensemble des équipements de surface permettant la récupération de la chaleur, le traitement de l'énergie contenue dans...

• géothermie

  

  La géothermie est un raccourci populaire pour parler d'énergie géothermique avec la production d'électricité ou de chauffage.