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La géothermie profonde en zone volcanique

Dans certains endroits du globe, les conditions soient optimales pour profiter de la géothermie à haute température, par exemple lorsque deux plaques tectoniques se rencontrent (zone de subduction) ou s’écartent (zone de divergence). Une activité volcanique peut alors émerger et être exploitée pour produire de la chaleur ou de l'électricité.

Dans ces zones, les volcans possèdent une chambre magmatique (roche en fusion) qui se trouve relativement proche de la surface terrestre.

Des centrales géothermiques profitent de cette opportunité pour capter de la chaleur et générer de l’électricité à une grande quantité de foyers. Cela permet même à certaines îles d’origine volcanique de gagner en indépendance.

La centrale géothermique de Nesjavellir installée près du volcan Hengill, en Islande. Author, Wikipedia

Principe de fonctionnement de la géothermie en zone volcanique

En zone volcanique, à des profondeurs relativement faibles pour la géothermie (souvent comprises entre 1000m et 3000m), règnent des températures très élevées en comparaison avec le captage en zone aquifère.

Comme la géothermie profonde des réservoirs fracturées (EGS), la géothermie en zone volcanique exploite les fractures des roches souterraines pour en extraire l’eau qui y est contenue.

L’eau de pluie s’infiltre dans le sol et dans les fissures du volcan. Cette eau peut alors se retrouver piégée dans des cavités proches de la chambre magmatique du volcan. Ces réserves naturelles d’eau sont chauffées à des températures excédant les 150°C.

Le type de centrale utilisée dans le contexte volcanique est à vaporisation par flash. L’eau exploitée présente une température et une pression élevées, par conséquent, elle entre dans un état liquide-vapeur. Afin de ne pas endommager les turbines, l’eau n’est acceptée qu’à l’état de vapeur (il en va de même pour les centrales nucléaires, thermiques…). Lorsque l’eau est puisée des réservoirs souterrains, elle entre dans un détendeur où sa pression va diminuer. L’eau liquide va alors se vaporiser et entrer dans la turbine.

La mise en place d’une centrale électrique géothermique nécessite, comme pour la géothermie EGS, un forage d’extraction de l’eau ainsi qu'un forage d’injection de l’eau.

• Avantages :
• Source de chaleur abondante et inépuisable
• Température exploitée très élevée
• Fonctionnement ininterrompu jour et nuit
• Forage relativement peu profond grâce au contexte volcanique
• Inconvénients :
• Installation coûteuse
• Récupération potentielle de minéraux, sels… pouvant obstruer les conduites
• Contexte volcanique peu répandu