L'énergie géothermique est-elle respectueuse pour l'environnement ?
Découvrez pourquoi la géothermie est une solution durable pour la transition énergétique. Explorez ses avantages environnementaux et son rôle clé dans le développement énergétique responsable.
L'industrie géothermique n'a cessé d'améliorer sa performance environnementale au fil des décennies. Un exemple frappant : depuis 1976, les centrales géothermiques ont réduit de plus de 89% leurs émissions de sulfure d'hydrogène (H₂S), un gaz naturellement présent dans les réservoirs souterrains et reconnaissable à son odeur d'œuf pourri [1]. Cette réduction spectaculaire a été accomplie tout en multipliant par quatre la production d'électricité géothermique, démontrant qu'il est possible de croître tout en respectant davantage l'environnement.
Face aux défis climatiques actuels, identifier des sources d'énergie renouvelable et à faible émission est devenu crucial pour une transition énergétique réussie. La géothermie se positionne non seulement comme l'une des solutions les plus prometteuses, mais aussi comme l'une des plus respectueuses de l'environnement, offrant une alternative véritablement durable aux combustibles fossiles traditionnels.
Cet article examine en détail pourquoi la géothermie mérite sa réputation d'énergie propre. Nous explorerons ses avantages environnementaux uniques, de sa capacité remarquable à séquestrer le carbone jusqu'à sa gestion responsable des ressources naturelles. Nous découvrirons également comment les innovations technologiques modernes ont transformé cette source d'énergie en une solution véritablement durable pour notre avenir énergétique.
Impact environnemental minimal de la géothermie
Émissions de gaz à effet de serre exceptionnellement faibles
La géothermie produit des émissions de carbone remarquablement basses comparativement à toutes les autres sources d'énergie. Les centrales géothermiques émettent 97% moins de composés soufrés causant les pluies acides et environ 99% moins de dioxyde de carbone que les centrales à combustibles fossiles de taille similaire [2]. Cette performance exceptionnelle positionne la géothermie comme un acteur majeur dans la lutte contre le changement climatique.
Pour mettre ces chiffres en perspective, une centrale à charbon moyenne aux États-Unis émet environ 35 fois plus de dioxyde de carbone (CO₂) par kWh que les centrales géothermiques [4]. Cette différence massive signifie qu'une famille moyenne pourrait réduire ses émissions indirectes de CO₂ de 97% en optant pour l'électricité géothermique plutôt que celle produite par le charbon.
Séquestration révolutionnaire du carbone
L'innovation la plus prometteuse dans le secteur géothermique concerne la capacité de certaines installations à devenir carbon-négatives. Le projet CarbFix en Islande illustre parfaitement cette approche révolutionnaire : la centrale de Hellisheiði capture environ 34% de ses émissions de CO₂, et plus de 95% du CO₂ injecté est transformé en carbonates stables par minéralisation en moins de deux ans [3].
Ce processus de minéralisation consiste à injecter le CO₂ capturé dans des formations basaltiques où il réagit chimiquement avec les minéraux pour former des carbonates stables [3]. Cette transformation garantit un stockage sécurisé du carbone pour des millénaires, éliminant tout risque de fuite future et ouvrant des perspectives extraordinaires pour transformer la géothermie en une technologie de captation du CO₂ atmosphérique.
Comparaison avec les autres énergies renouvelables
Contrairement aux sources d'énergie intermittentes comme l'éolien ou le solaire, la géothermie fournit une énergie de base disponible en continu avec des facteurs de capacité élevés atteignant 82% en 2023 [1]. Cette constance évite le besoin de systèmes de stockage énergétique ou de centrales d'appoint fonctionnant aux combustibles fossiles, réduisant encore davantage l'empreinte carbone globale du système énergétique.
L'empreinte foncière de la géothermie surpasse également celle des autres énergies renouvelables. Une centrale géothermique utilise 404 m² de terrain par GWh, tandis qu'une centrale au charbon utilise 3 632 m² par GWh [1], préservant ainsi les écosystèmes naturels et les terres agricoles.
Gestion durable des ressources naturelles
Utilisation responsable de l'eau
La gestion de l'eau dans les installations géothermiques modernes démontre un niveau exemplaire de responsabilité environnementale. La réinjection est maintenant considérée comme une pratique vitale dans le développement géothermique car elle fournit une élimination écologiquement responsable des eaux usées et un outil de gestion durable des réservoirs [5]. Cette pratique en boucle fermée préserve non seulement la qualité des nappes phréatiques mais maintient également la pression du réservoir géothermique, assurant une exploitation durable à long terme.
Les centrales géothermiques binaires et flash consomment respectivement environ 0,24-4,21 gallons et 1,59-2,84 gallons d'eau par kWh, comparé à 15 gallons d'eau par kWh utilisés par les centrales thermoélectriques conventionnelles en 2015 [4]. Cette efficacité hydrique remarquable positionne la géothermie comme une solution énergétique particulièrement adaptée aux régions confrontées au stress hydrique.
La réinjection géothermique a également le potentiel d'améliorer la qualité de l'eau locale. Les projets dits d'« injection d'eaux usées » servent le double objectif d'éliminer les eaux usées, qui autrement seraient déversées dans les cours d'eau locaux, et de rajeunir les réservoirs géothermiques avec de nouvelles sources d'eau [5].
Protection des écosystèmes et de la biodiversité
Les caractéristiques géothermiques dans les parcs nationaux sont protégées par la loi [2], garantissant que le développement énergétique ne menace pas les écosystèmes critiques. Cette protection légale établit un équilibre délicat entre exploitation énergétique et conservation environnementale, démontrant que développement durable et préservation peuvent coexister harmonieusement.
Les installations géothermiques modernes intègrent des mesures de protection environnementale dès leur conception. Des mesures de gestion appropriées permettent de minimiser les risques de subsidence. L'un des principaux défis environnementaux associés à l'énergie géothermique est le potentiel de subsidence dû au retrait d'eau chaude et de vapeur des réservoirs géothermiques. Cependant, des mesures peuvent être prises pour atténuer la subsidence, comme la réduction du taux d'extraction de fluide ou l'injection d'eau de retour dans les réservoirs.
Technologies vertes et innovations environnementales
Systèmes d'abattement des émissions de pointe
L'industrie géothermique a développé des technologies sophistiquées pour minimiser son impact environnemental déjà réduit. Les centrales géothermiques utilisent des épurateurs pour éliminer le sulfure d'hydrogène naturellement présent dans les réservoirs géothermiques [2]. Les équipements d'abattement du mercure réduisent les émissions de 90% ou plus, tandis que l'abattement du H₂S convertit plus de 99,9% du sulfure d'hydrogène en soufre élémentaire [1].
Ces performances remarquables transforment les émissions potentiellement problématiques en sous-produits valorisables. Le soufre élémentaire récupéré trouve des applications commerciales dans l'industrie chimique et pharmaceutique [1], illustrant parfaitement les principes de l'économie circulaire.
Le potentiel géothermique québécois : une opportunité environnementale
Un potentiel largement inexploité
Les États-Unis ont exploité moins de 0,7% de leur potentiel géothermique [4], et le Canada présente une situation similaire malgré ses ressources considérables. Cette sous-utilisation massive représente une opportunité extraordinaire pour le Québec de développer une source d'énergie propre et locale, réduisant sa dépendance aux combustibles fossiles importés.
Les systèmes géothermiques améliorés (EGS) multiplient exponentiellement ce potentiel en permettant l'exploitation de ressources géothermiques dans des zones géologiquement moins favorables traditionnellement [4]. Cette technologie pourrait révolutionner l'accès à l'énergie géothermique au Québec, transformant la province en pionnier de l'énergie géothermique au Canada.
Impact environnemental positif pour le Québec
Le développement géothermique au Québec pourrait contribuer significativement aux objectifs climatiques provinciaux. Chaque année, la géothermie américaine compense l'émission de 22 millions de tonnes de CO₂, 200 000 tonnes d'oxydes d'azote et 110 000 tonnes de particules provenant des centrales au charbon [4]. Un développement proportionnel au Québec générerait des bénéfices environnementaux substantiels pour la province.
L'intégration de la géothermie dans le mix énergétique québécois, déjà largement décarboné grâce à l'hydroélectricité, permettrait une diversification énergétique tout en maintenant l'excellence environnementale. Cette complémentarité entre hydroélectricité et géothermie positionnerait le Québec comme leader mondial de l'énergie propre.
La géothermie : un pilier de notre avenir énergétique
La géothermie se révèle être une source d'énergie véritablement exceptionnelle sur le plan environnemental, surpassant même d'autres énergies renouvelables dans plusieurs domaines clés. Ses émissions négligeables, sa capacité unique de séquestration du carbone, sa gestion responsable des ressources naturelles et son efficacité énergétique remarquable en font un pilier incontournable de la transition énergétique durable.
Les innovations technologiques continues, de l'abattement perfectionné des émissions à la séquestration révolutionnaire du CO₂, positionnent la géothermie non seulement comme une alternative aux combustibles fossiles, mais comme une technologie capable de contribuer activement à la réduction du CO₂ atmosphérique.
Pour le Québec, le développement de cette ressource propre et locale représente une opportunité unique de renforcer son leadership environnemental tout en diversifiant son portefeuille énergétique. En exploitant son potentiel géothermique considérable, la province pourrait démontrer qu'excellence économique et responsabilité environnementale peuvent parfaitement converger vers un avenir énergétique véritablement durable.
Références
[1] Geonardo. "Environmental Impacts of Geothermal Energy." 2020. Geonardo, 2020, https://geocom.geonardo.com/assets/elearning/8.1.GE%20vs%20Environment.pdf.
[2] U.S. Energy Information Administration (EIA). "Geothermal Energy and the Environment." 2022, https://www.eia.gov/energyexplained/geothermal/geothermal-energy-and-the-environment.php.
[3] BKV Energy. "Environmental Impact of Geothermal Energy." 2025. BKV Energy, https://bkvenergy.com/learning-center/environmental-impact-of-geothermal-energy/.
[4] Center for Sustainable Systems, University of Michigan. "Geothermal Energy Factsheet." 2022, https://css.umich.edu/publications/factsheets/energy/geothermal-energy-factsheet.
[5] Kamila, Z., et al. "Reinjection in geothermal fields: An updated worldwide review 2020." Geothermics, vol. 89, 2021, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0375650520302625.