TP7 LA RÉCUPÉRATION DE L*ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE

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TP7 LA RÉCUPÉRATION DE
L’ÉNERGIE GÉOTHERMIQUE PAR
L’HOMME
Les documents couleurs de la séance sont disponibles
sur
http://svtmacon.free.fr
Document 1 : flux thermique mondial en surface (http://planet-terre.ens-lyon.fr/)
Doc 1. Les flux de
chaleur forts se
répartissent :
- le long des dorsales
océaniques = volcanisme
avec production de LO
Le flux thermique est la
quantité d’énergie dissipée
par unité de temps et de
surface.
- dans les zones de
subduction et les points
chauds, car il y a du
volcanisme.
→ La géothermie serait-elle liée au volcanisme ?
Cela n’expliquerait pas le chauffage en ile de France.
Doc 2. Les flux de
chaleur les plus
forts (entre 120 et
140 mW.m-2) sont
dans le Massif
central et dans le
Nord-est de la
France (notamment
en Alsace), là où il y
a eu aussi du
volcanisme.
donc il doit y avoir encore une source de chaleur
« accessible » : pourquoi ? → doc.4 et 5
Doc 3 Les ressources
géothermiques en France sont
inégalement réparties :
-Sources chaudes thermales
dans les zones volcaniques, les
Alpes, les Pyrénées et les
bassins sédimentaires peu
profonds avec 25°<T°C< 80°
-Gisements de vapeur dans les
zones volcaniques
-Aquifères profonds dans les
bassins sédimentaires (Parisien
et Aquitain) où l’eau a T°>70°
pour lesquels l’exploitation sera
pour le chauffage.
-Des aquifères ± profonds sont
aussi en bordure de bassins
sédimentaires et dont l’eau
chaude pourra aussi servir pour
le chauffage, associée à des
pompes à chaleur.
-Pour les sites ayant T°
élevée de l’eau > 90°C,
possibilité de produire de
l’électricité : régions
volcaniques des DOM
(Réunion = point chaud, et
Antilles = subduction) et
Soultz-Sous-Forêts.
-Rien pour les massifs cristallins
anciens tels que le massif
armoricain, alors qu’il y a
quelques sources thermales dans
les chaines récentes des Alpes
et des Pyrénées.
→ Selon la T° de cette eau (=fluide)
réchauffée par différents phénomènes
géologiques, on pourra installer des
centrales électriques ou l’utiliser pour le
chauffage.
→ L’utilisation de la géothermie en Ile de
France pour le chauffage a pour origine les
aquifères avec de l’eau < 70°, sans relation
avec le volcanisme, mais avec le gradient
géothermique : la T°  avec la profondeur.
Document 4 : profondeur du Moho et implantation
d’une centrale électrique géothermique à Soultz-Sous-Forêts
Doc 4. En Alsace :
remontée du Moho à
environ 27km de
profondeur.
Le manteau sous-jacent
étant plus chaud, cette
remontée profonde en
relation avec l’ancien
volcanisme de la région,
permet d’expliquer
l’augmentation du flux
thermique à cet endroit.
Doc 5. La coupe montre une structure en effondrement
(failles normales, remplissage sédimentaire) dans un socle
granitique, caractéristique d’une ancienne dorsale avec
volcanisme en son centre → Le fossé rhénan est un ancien
rift, dont les failles facilitent la remontée de fluides à
haute température.
Pour Soultz-Sous-Forêts, le flux thermique fort autour de la
centrale s’explique par la présence d’un fossé d’effondrement
et d’une remontée du Moho liée à un volcanisme ancien. Ce
contexte géologique permet l’implantation d’une centrale
géothermique, la T° des fluides étant >90°.
Doc.6 a : la Guadeloupe est une île volcanique au
niveau d’un arc insulaire développé à l’aplomb d’une
zone de subduction.
Flux thermique
dans une zone de subduction
Les zones de subduction présentent une double anomalie (une
distribution inégale) par rapport au flux géothermique moyen :
•une anomalie négative, au dessus de la fosse océanique : elle
suggère la présence d'un matériel "froid" en profondeur qui a
pour effet de réduire le flux de chaleur,
une anomalie positive au niveau de l'arc magmatique
(Cordillère ou arc insulaire) qui suggère la présence d'un
matériel "chaud" (magma) contribuant à l'élévation du flux de
chaleur.
Doc.6b : la tomographie sismique montre un double
refroidissement en profondeur lié au plongement des plaques
océaniques
→ La présence du volcanisme lié à la subduction provoque un
flux thermique fort permet l’implantation d’une centrale
géothermique, la T° des fluides étant >90°.
Bilan
Selon le contexte géodynamique, l’énergie géothermique issue
de l’activité interne de la Terre peut être récupérée presque
partout, mais exploitée différemment :
•Dans les régions volcaniques, liée à la formation de LO pour
les dorsales, à la subduction ou aux points chauds, avec
remontée du Moho, donc de l’asthénosphère chaude, la
température des fluides est suffisamment élevée pour
permettre la production d’électricité comme en Alsace ou aux
Antilles. Ce serait la même chose à la Réunion, point chaud avec
volcanisme important aussi.
•Dans les régions sédimentaires, la température des fluides
moins élevée et liée au gradient géothermique permet son
utilisation pour le chauffage.
L'énergie géothermique utilisable par l'Homme est donc
variable d'un endroit à l'autre.
Fin
→ La présence du volcanisme lié à la subduction provoque un flux thermique
fort permet l’implantation d’une centrale géothermique, la T° des fluides
étant >90°.

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