Partie 3, chapitre 1, géothermie et propriétés thermiques de la Terre
comment caractériser gradient et flux géothermique ?
Terre libère chaleur d'origine profonde : se manifeste par sources hydrothermales, éruptions volcaniques
gradient et flux géothermiques mesurent cette libération d'énergie
gradient géothermique : élévation de la température avec la profondeur (env 30°/km)
flux géothermique : (=quantité de chaleur traversant une unité de surface par unité de temps) : permet évaluer transfert de chaleur des profondeurs vers la surface
flux géo : dépend conductivité thermique des roches et du gradient géothermique
déterminer zones géographiques à potentiel géothermique élevé
gradient et flux géothermiques présentent fortes variations selon les régions
flux élevé : dorsales, arcs volcaniques liés à subduction, points chauds
régions volcaniques + bassins sédimentaires (croûte amincie)
flux faible : zones stables (plaines abyssales) + fosses associées à subduction
origine du flux géothermique
90% : désintégration naturelle des isotopes radioactifs de certains éléments chimiques présents dans les roches du globe
conduction et convection transfèrent NRJ thermique produite au sein des enveloppes de globe
conduction : transfert de chaleur de proche en proche sans déplacement de matière (seulement modif de l’agitation des molécules). (gradient thermique élevé)
Efficacité dépend de conductivité du matériau.
convection : transfert de chaleur avec déplacement de matériau qui conserve pratiquement sa température (gradient thermique faible)
Mécanisme T efficace, se met en place lorsqu’un matériau chaud peu dense est surmonté par un matériau froid et plus dense. Matière chaude à tendance à s’élever puis se refroidir, et à l’inverse la matière froide descend et se réchauffe → organisation de cellules de convection
NRJ interne transférée par convection de la prof vers la surface puis dissipée par conduction à travers la lithosphère.
→ le globe se refroidit donc très progressivement.
comment exploiter la ressource géothermique ?
ressource inépuisable à échelle humaine
le prélèvement d’énergie géothermique par l’Ho : infime par rapport à NRJ interne dissipée par la Terre → donc on peut considérer que c’est une ressource inépuisable à l’échelle humaine.
les ressources géothermiques dépendent du contexte géologique
deux grands types d’utilisation de l’énergie géothermique : chauffage : géothermie basse énergie
P° électricité : géothermie haute énergie