Energia geotermalna z greckiego geo („Ziemia”) i termos („ciepło”), odnosi się zarówno do nauki badającej wewnętrzne zjawiska cieplne kuli ziemskiej , jak i technologii, której celem jest wykorzystanie. Co za tym idzie, energia geotermalna czasami odnosi się również do energii geotermalnej pochodzącej z energii Ziemi, która jest przekształcana w ciepło .
Aby przechwycić energię geotermalną, w głębi Ziemi krąży płyn. Może to być tafla naturalnej gorącej wody lub woda wtryskiwana pod ciśnieniem w celu rozbicia gorącej i nieprzepuszczalnej skały. W obu przypadkach płyn nagrzewa się i unosi obciążony kaloriami (energią cieplną). Te kalorie są wykorzystywane bezpośrednio lub częściowo zamieniane na energię elektryczną.
Energia geotermalna jest wykorzystywana lokalnie do ogrzewania lub podgrzewania wody od tysiącleci , na przykład w Chinach , starożytnym Rzymie i basenie Morza Śródziemnego .
Te gorące źródła są wykorzystywane do kąpieli przynajmniej od paleolitu . Najstarsza znana jest basen spa kamień na górze Chiny Lisan zbudowany w dynastii Qin do III th century BC. AD , w tym samym miejscu, w którym później zbudowano pałac Huaqing Chi. W pierwszym wieku naszej ery Rzymianie podbili Aquae Sulis , obecnie Bath , Somerset , Anglia i wykorzystali tamtejsze gorące źródła do zasilania łaźni termalnych i ogrzewania podłogowego . Opłaty za wstęp do tych łaźni stanowią prawdopodobnie pierwsze komercyjne wykorzystanie energii geotermalnej. Najstarszy na świecie system ciepłowniczy geotermalnego, usytuowany w Chaudes-Aigues , Francja, działa od XV -go wieku. Pierwsze operacje przemysłowe rozpoczęły się w 1827 roku przy użyciu pary z gejzeru do ekstrakcji kwasu borowego z wulkanów błotnych w Larderello we Włoszech.
W 1892 r . pierwszy amerykański system ciepłowniczy w Boise w stanie Idaho był zasilany bezpośrednio energią geotermalną i został skopiowany w 1900 r. w Klamath Falls w stanie Oregon . Pierwszym znanym na świecie budynkiem wykorzystującym energię geotermalną jako główne źródło ciepła jest Hot Lake Hotel w hrabstwie Union w stanie Oregon , ukończony w 1907 roku. Głęboka studnia geotermalna jest wykorzystywana do ogrzewania szklarni w Boise w 1926 roku, a gejzery są używane do ogrzewania szklarni w Islandii i Toskanii mniej więcej w tym samym czasie. Charlie Lieb opracował pierwszy odwiertowy wymiennik ciepła w 1930 roku do ogrzewania swojego domu.
W XX -go wieku, zapotrzebowanie na energię elektryczną doprowadziło do rozpatrzenia energii geotermalnej jako źródła produkcji. Piero Ginori Conti (pl) testuje pierwszy generator energii geotermalnej na4 lipca 1904 rw Larderello. Udało mu się zapalić cztery żarówki. Później, w 1911 roku, zbudowano tam pierwszą na świecie komercyjną elektrownię geotermalną. Był jedynym przemysłowym producentem energii geotermalnej na świecie, dopóki Nowa Zelandia nie zbudowała elektrowni w 1958 roku.
W 1912 roku Heinrich Zoelly (w) opatentował pomysł wykorzystania pompy ciepła , wynalezionej przez Lorda Kelvina w 1852 roku, do czerpania ciepła z gruntu. Jednak dopiero pod koniec lat 40. udało się wdrożyć geotermalną pompę ciepła; jest to prawdopodobnie system bezpośredniej wymiany o mocy 2,2 kW , wyprodukowany przez Roberta C. Webbera, ale źródła nie zgadzają się co do dokładnej daty jego wynalezienia. J. Donald Kroeker zaprojektował pierwszą komercyjną gruntową pompę ciepła do ogrzewania budynku Commonwealth Building w Portland w stanie Oregon i zademonstrował to w 1946 roku. Profesor Carl Nielsen z Ohio State University zbudował pierwszą wersję mieszkalną zapętloną przez jego dom w 1948 roku. Energia geotermalna stała się popularna w Szwecji po kryzysie naftowym z 1973 r. i od tego czasu jego akceptacja na całym świecie powoli rośnie. Opracowanie w 1979 roku rur z polibutylenu znacznie zwiększyło opłacalność ekonomiczną pompy ciepła.
Połączeniu elektrownia cykl został po raz pierwszy przedstawiono w roku 1967 w ZSRR . Technologia ta umożliwia wytwarzanie energii elektrycznej z zasobów o znacznie niższej temperaturze niż dotychczas. W 2006 roku w Chena Hot Springs na Alasce zostaje uruchomiona instalacja z cyklem binarnym, która wytwarza energię elektryczną z rekordowej temperatury płynu 57 °C .
Zwykle istnieją trzy rodzaje energii geotermalnej:
Te trzy typy mają wspólną cechę przejmowania ciepła zawartego w ziemi, wynikającego z nacisku, a w niektórych przypadkach z mniej lub bardziej bliskiego sąsiedztwa magmy.
Płaszcz ziemski jest gorący, skorupa ziemska przepuszcza część tego ciepła, jednak większość energii geotermalnej uzyskiwanej na powierzchni (87%) pochodzi z radioaktywności skał tworzących skorupę ziemską (naturalny rozpad ziemia), uran , tor i potas ).
W skorupie ziemskiej o średniej grubości 30 km występuje gradient temperatury zwany gradientem geotermalnym, który określa, że im więcej kopiemy, tym bardziej wzrasta temperatura; średnio 3 K na 100 metrów głębokości.
Energia geotermalna ma na celu zbadanie i wykorzystanie tego zjawiska wzrostu temperatury w funkcji głębokości (nawet jeśli uzyskany przepływ mocy zmniejsza się wraz z głębokością, ponieważ większość tego przepływu pochodzi z radioaktywności skał w skorupie ziemskiej).
To źródło energii uważane jest za niewyczerpane (w pewnych granicach), ponieważ zależy od:
Jest ogólnie rozproszone i rzadko zatężono, a średni przepływ 0,1 MW / km 2 (0,1 W / m 2 ) i na niskim poziomie temperatur. W związku z tym ekonomicznie użyteczna moc jest na ogół zmniejszona. Czasami jednak jest bardziej skoncentrowany w pobliżu uskoków tektonicznych między płytami ziemskimi, w szczególności formacjami wulkanicznymi lub nawet w sprzyjających formacjach geologicznych, jak w Basenie Paryskim . Dlatego należy rozróżnić kilka rodzajów użytkowania geotermalnego zgodnie z jego lokalnymi cechami:
Jej zrównoważone wykorzystanie oznacza przepływ poboru energii ograniczony do przepływu ciepła zasilającego zasób, jeśli nie wyczerpuje go przez określony czas. Nawet jeśli niektóre lokalizacje geotermalne mogą osiągać do 0,2 W/m 2 , tempo eksploatacji energii geotermalnej może być wyższe niż tempo naturalnej wymiany ciepła, co w dłuższej perspektywie może prowadzić do wyczerpywania się zasobu.
Jej „niewyczerpany” charakter zależy zatem od warunków użytkowania: średnio na powierzchni Ziemi, rzędu 60 mW na każdy metr kwadratowy (0,06 W/m 2 ) eksploatowanego gruntu, w porównaniu do przeciętnej energii słonecznej gęstość mocy odbierana przez Ziemię, około 6000 razy większa (340 W/m 2 ).
Odnowa ciepła pobranego zbyt szybko (powyżej bardzo niskiego 60 mW/m 2 strumienia ciepła z głębi ziemi) odbywa się na ogół przez dyfuzyjność cieplną (z wyjątkiem obiegu wody naturalnej) z nieschłodzonego obrzeża, co zależy od wymiar L objętości pobranej lub schłodzonej, z czasem powrotu ciepła lub temperatury wzrastającym do kwadratu tego wymiaru L, co daje dla 6 do 10 m około jednego roku, dla 12 do 20 m 4 lata, dla 24 do 40 m 16, w rzeczywistości, mniej więcej tyle, ile poświęcono zbyt szybko.
Ponadto może działać tylko wtedy, gdy ciepła woda płynie łatwo lub silnie na obszarach wulkanicznych, mając nadzieję, że ich źródło wodonośne jest wystarczająco duże, aby nigdy się nie wyczerpało.
Jednym z rozwiązań jest doładowanie studni ciepłem słonecznym pochodzącym z kolektorów słonecznych na powierzchni. Energia słoneczna jest następnie wykorzystywana do magazynowania tego ciepła słonecznego od dnia do nocy, od lata do zimy, dzięki czemu energia słoneczna może być wykorzystywana 24 godziny na dobę, 365 dni w roku, bez przerw. To było używane do ogrzewania poza sezonem, latem na zimę, na przykład w Drake Landing Solar Community .
Jest to głównie pozyskiwanie ciepła zawartego w skorupie ziemskiej w celu wykorzystania go z pompą ciepła do ogrzewania potrzeb poprzez schłodzenie ziemi. Przenoszenie ciepła można również w niektórych przypadkach odwrócić na potrzeby klimatyzacji. Służy do ogrzewania podłogi domu w niskiej temperaturze, do grzejników i przy podłodze, ale poprzez podgrzewanie wody.
Procesy pozyskiwania energii różnią się w zależności od rozwiązań przyjętych przez producentów. Metoda zastosowana do zapewnienia przenikania ciepła ma duży wpływ na wydajność montażu. Jako nośnik ciepła pompy ciepła stosuje się wodę lub wodę z glikolem lub bezpośrednio czynnik chłodniczy. Płytka, niskotemperaturowa energia geotermalna będzie zatem w coraz większym stopniu wykorzystywać ciepło ziemi, pochodzące od słońca na powierzchni.
Od 4,50 m do 10 m głębokości, temperatura gleby jest stała przez cały rok ze średnią temperaturą 12 ° C (wartość ta we Francji zależy od bardzo niskiego przepływu geotermalnego, a zwłaszcza od średniej rocznej temperatury. uśrednionej przez dyfuzyjność, przy temperatura atmosfery, która schodzi na głębokość 4,5 lub 10 m przez rok . Dla głębokości 10 razy większej - 45 do 100 m - trwa to 100 razy dłużej lub 100 lat, przy czym przepływ geotermalny na głębokości zwiększa temperaturę o około 3 K przy 100 m w porównaniu do średniej rocznej).
W rzeczywistości ciepło to, zakwalifikowane jako płytka energia geotermalna, jest ciepłem pochodzenia słonecznego, przy czym słońce ogrzewa atmosferę, ciepło zmagazynowane przez ponad rok na głębokości większej niż 4,5 m . W zimnych regionach arktycznych z głęboko zamarzniętym gruntem ta energia geotermalna nie istnieje.
Głębokość odwiertów zależy od rodzaju energii geotermalnej: przy rozprężaniu bezpośrednim (zastosowanie czynnika chłodniczego w sondach geotermalnych z pompą ciepła) wyniesie średnio 30 metrów, dla sond solankowych od 80 do 120 m w zależności od obiektu.
W przypadku geotermii wodnej ( akwatermii lub hydrotermii ) istnieje kilka schematów instalacji:
Generalnie przyjęto zasadę „dubletu geotermalnego” w celu zwiększenia opłacalności i żywotności termicznej eksploatacji zwierciadła wody. Zasadą jest wykonanie (lub ponowne wykorzystanie) dwóch odwiertów: pierwszego do czerpania wody, drugiego do ponownego wtłaczania jej do zwierciadła wody. Odwierty mogą być daleko od siebie (po jednym na każdym końcu lustra wody, aby wywołać cyrkulację wody w lustrach wody, ale nie jest to praktyczne z punktu widzenia konserwacji) lub blisko siebie (na powierzchni) o kilka metrów, ale z ukośne odwierty (zawsze w celu odsunięcia punktów nakłuwania i ponownego wstrzykiwania wody).
Poprzez głębsze odwierty dociera do cieplejszych wód, z wadą częstszych i/lub poważniejszych problemów związanych z korozją lub osadzaniem się kamienia (ponieważ głębokie i ciepłe wody są często znacznie bardziej zmineralizowane). Głębokość, którą należy osiągnąć, różni się w zależności od pożądanej temperatury i zasobu (lokalny gradient termiczny, który jest bardzo różny w zależności od miejsca).
Przenoszenia ciepła metoda jest prostsza ( przeciwprądowy wymiennik ciepła ), bez nośnika ciepła wymaganego przy niskich temperaturach.
Im głębiej wbijasz się w skorupę ziemską, tym bardziej wzrasta temperatura. Średnio we Francji wzrost temperatury sięga od 2 do 3 °C na każde 100 metrów. Ten gradient termiczny zależy w dużej mierze od rozważanego regionu kuli ziemskiej. Może wahać się od 3 °C /100 m (regiony sedymentacyjne) do 1000 °C /100 m (regiony wulkaniczne, strefy ryftowe jak na Islandii czy Nowej Zelandii).
Zwykle istnieją trzy rodzaje energii geotermalnej w zależności od poziomu temperatury dostępnej do pracy:
W tym przypadku pojawiają się trzy główne problemy:
Już w 1973 roku B. Lindal podsumował w tabeli możliwe zastosowania energii geotermalnej.
Wysokoenergetyczna energia geotermalna lub „głęboka geotermia”, rzadziej nazywana geotermią wysokotemperaturową lub geotermią o wysokiej entalpii, jest źródłem energii zawartym w zbiornikach znajdujących się na ogół na głębokości powyżej 1500 metrów i których temperatura jest wyższa niż 150 °C . Dzięki wysokim temperaturom możliwa jest produkcja energii elektrycznej oraz kogeneracja (wspólna produkcja energii elektrycznej dzięki turbinom parowym i ciepła z odzyskiem kondensatów pary).
Im głębiej wiercisz w skorupie ziemskiej, tym bardziej wzrasta temperatura. Ten gradient termiczny zależy w dużej mierze od rozważanego regionu kuli ziemskiej. Obszary o znacznie wyższych temperaturach, zwane anomaliami temperaturowymi, mogą osiągać kilkaset stopni na płytkich głębokościach. Te anomalie najczęściej obserwuje się w rejonach wulkanicznych. W energetyce geotermalnej określane są jako złoża o wysokiej entalpii , a do dostarczania energii służą wysokiej temperaturze złoża (pomiędzy 80 °C a 300 °C ) pozwalającej na produkcję energii elektrycznej.
Wykorzystanie ciepła z wysokoenergetycznej energii geotermalnej jest stare. Kąpiele w gorących źródłach były praktykowane już w starożytności w wielu częściach świata. Na początku XX th wieku , że produkcja energii elektrycznej geotermalna elektrownia została wykonana po raz pierwszy w Larderello ( Włochy ). Energia geotermalna wysokotemperaturowa przeżywa obecnie poważne ożywienie, w szczególności z powodu znacznej poprawy ochrony przed korozją i technik wiercenia.
Odzyskiwanie ciepła z Ziemi jest możliwe dzięki nowym zastosowaniom technologicznym. Już teraz elektrociepłownia umożliwia łączenie produkcji ciepła i energii elektrycznej na tym samym bloku, a tym samym zwiększa sprawność instalacji. Europejski projekt głębokiej geotermii w Soultz-sous-Forêts ma na celu produkcję energii elektrycznej z wykorzystaniem potencjału energetycznego gorących popękanych skał (w języku angielskim Hot Dry Rock ).
Energia elektryczna produkowana z energii geotermalnej jest dostępna w ponad 20 krajach na całym świecie: Chiny , Islandia , Stany Zjednoczone , Włochy , Francja , Niemcy , Nowa Zelandia , Meksyk , Salwador , Nikaragua , Kostaryka , Rosja , Indonezja , Japonia i Kenia . Trzech największych producentów to Stany Zjednoczone, Filipiny i Indonezja. Ten ostatni kraj ma największy potencjał (27 gigawatów, czyli 40% światowych rezerw).
Jedno z najważniejszych źródeł geotermalnych znajduje się w Stanach Zjednoczonych . Gejzery , około 145 km na północ od San Francisco , rozpoczęły produkcję w 1960 roku i mają moc 2000 megawatów energii elektrycznej. Jest to zbiór 21 elektrowni, które wykorzystują parę z ponad 350 studni. Calpine Corporation zarządza i jest właścicielem 19 z 21 obiektów. W południowej Kalifornii , w pobliżu Niland i Calipatrii , około 15 elektrowni wytwarza około 570 megawatów energii elektrycznej.
Energia geotermalna jest głównym źródłem energii na Islandii , ale Filipiny są największym konsumentem, a 28% wytwarzanej tam energii elektrycznej pochodzi z energii geotermalnej. Istnieją trzy główne elektrownie, które zapewniają około 17% (2004) produkcji energii elektrycznej w kraju. Ponadto ciepło geotermalne zapewnia ogrzewanie i ciepłą wodę dla około 87% mieszkańców wyspy.
Energia geotermalna jest szczególnie opłacalna w strefie Rift w Afryce. Niedawno w Kenii zbudowano trzy elektrownie , odpowiednio 45 MW , 65 MW i 48 MW . Planowane jest zwiększenie produkcji o 576 MW w 2017 r., pokrywając 25% potrzeb Kenii, a tym samym zmniejszając zależność kraju od importu ropy.
W Niemczech , po 5 latach wierceń, od 2009 r. w Unterhaching koło Monachium działa elektrownia o mocy 3,4 MW, wykorzystująca energię geotermalną , produkująca ciepło i energię elektryczną w kogeneracji . Wiercenie osiągnęło głębokość 3350 metrów i tryskało 150 litrów wody na sekundę o temperaturze 122 °C .
O „energii geotermalnej niskoenergetycznej” mówimy, gdy wiercenie pozwala na osiągnięcie temperatury wody w zakresie od 30 °C do 100 °C w złożach położonych na głębokości od 1500 do 2500 metrów . Technologia ta jest wykorzystywana głównie do zbiorczego ogrzewania sieciowego przez sieć ciepłowniczą oraz niektórych zastosowań przemysłowych.
Bezpośredniego wykorzystania ciepła geotermalnego (kąpiele termalne, ogrzewania basenu, ogrzewania pomieszczeń, rolne i procesów przemysłowych), czasami w kogeneracji, szacuje się na 117 TWh (421 PJ ) w roku 2019. Moc zainstalowana szacowana jest na 30 GW th , aż 2,2 GW tys. w 2019 r. (+8%). Główne zastosowanie to łaźnie i baseny (44%), wzrost o 9% rocznie; następnie ogrzewanie pomieszczeń (39%), wzrost o 13% rocznie, następnie ogrzewanie szklarni (8,5%), zastosowania przemysłowe (3,9%), akwakultura (3,2%), suszenie w rolnictwie (0,8%) i topnienie śniegu (0,6%). Głównymi krajami stosującymi te zastosowania są Chiny (47%), które odnotowały wzrost o ponad 20% rocznie w ciągu ostatnich pięciu lat, a następnie Turcja, Islandia i Japonia.
Elektrownia geotermalna działająca na zasadzie dubletu została oddana do użytku w 1994 r. w Riehen w Szwajcarii do ogrzewania okolicznych budynków. Odgrudzień 2000część wytwarzanego ciepła jest eksportowana do Niemiec i zasila w ten sposób dzielnicę sąsiedniego miasta Lörrach .
Produkcja ciepła za pomocą gruntowej pompy ciepła opiera się na pozyskiwaniu i przekazywaniu energii zawartej w wodach gruntowych do ogrzewanych pomieszczeń. Ponadto pompa ciepła może jednocześnie i/lub sukcesywnie zapewniać ogrzewanie i/lub klimatyzację/chłodzenie. Ta kategoria jest nadal, z technicznego i finansowego punktu widzenia inwestycji, bardziej z rodziny geotermii o bardzo niskiej energii.
„Bardzo niskoenergetyczna” energia geotermalna wytwarza moc cieplną nieprzekraczającą 500 kW , przy czym kalorie wychwytywane są na płytkich głębokościach (mniej niż 200 m ) i temperaturach ogólnie między 10 a 30 °C , to znaczy kalorie nie pochodzą lub nie pochodzą z głębin ziemi, ale raczej od słońca i spływu wód opadowych, gleba ziemi pełni rolę gorącego źródła ze względu na swoją bezwładność i słabą przewodność cieplną.
Ta technologia jest stosowana do:
Systemy te umożliwiają oszczędność energii na ogrzewanie i produkcję ciepłej wody w porównaniu z jednorazowym wykorzystaniem energii pierwotnej . Wymagają jednak zewnętrznego źródła energii, najczęściej energii elektrycznej , która musi pozostać dostępna.
Energia geotermalna z pompą ciepła polega na pobieraniu ciepła obecnego w gruncie przez czujniki pionowe lub poziome, w zależności od konfiguracji terenu. Pompa ciepła działa podobnie jak lodówka : ogrzewa pomieszczenie z zewnętrznego źródła ciepła, którego temperatura jest generalnie niższa niż ogrzewanego pomieszczenia.
W większości krajów jest on uregulowany przepisami urbanistycznymi , kodeksem górniczym i/lub kodeksem ochrony środowiska (jeśli istnieje) i ma tendencję do ewolucji w ramach transformacji energetycznej .
Wszystko rozgrywa się dzięki zmianie stanu, kiedy płyn przechodzi ze stanu ciekłego do stanu gazowego i odwrotnie.
Na przykład długa rura polietylenowa lub miedziana osłonięta polietylenem jest zakopana w ziemi (ogród itp.).
W przypadku systemów bezpośredniego odparowania (DXV) wewnątrz krąży płyn, który ze stanu ciekłego nieco się nagrzewa w kontakcie z ziemią. Ponieważ płyn ten ma właściwość wrzenia w bardzo niskiej temperaturze, przechodzi następnie ze stanu ciekłego do stanu gazowego. Para ta jest sprężana przez kompresor znajdujący się w domu. Zwykły fakt ściśnięcia go powoduje wzrost jego temperatury. Następnie trafia do skraplacza, który przywraca go do stanu ciekłego. Podczas tej zmiany stanu ponownie oddawane jest ciepło, które oddawane jest do wody grzewczej ( grzejnik , ogrzewanie podłogowe itp.).
Płyn kontynuuje swój cykl, a po zrelaksowaniu się i ostygnięciu ponownie wyrusza w obieg zamknięty w poszukiwaniu ciepła w glebie ogrodu.
Istnieją trzy rodzaje systemów:
Działanie maszyn termodynamicznych (tutaj pompy ciepła) opiera się na zdolności czynnika chłodniczego do odparowania i kondensacji w temperaturze pokojowej. Czynnikiem chłodniczym najczęściej używanym do pozyskiwania energii geotermalnej jest R-134a .
Jego podstawowe właściwości to:
Powszechnie stosowane są inne płyny, takie jak R407C lub R410A. Rozwiązania przyszłości będą prawdopodobnie dotyczyły płynów naturalnych, takich jak propan (R290) czy CO 2(R744). Wielką wadą tych ostatnich są ciśnienia robocze (od 80 do 100 barów).
W przypadku systemów pośrednich, takich jak pompy ciepła solanka/woda, glikol monoetylenowy ma niższą lepkość w niskiej temperaturze (a tym samym mniejsze zużycie pompy obiegowej odpowiedzialnej za cyrkulację solanki w kolektorach), ale stanowi zagrożenie dla zanieczyszczenia gleby . Glikol monopropylenowy ma wyższą lepkość, jest drogi, ale uważany jest za produkt spożywczy i biodegradowalny w 98%. W przypadku tych instalacji konieczna jest kontrola gęstości glikolu co 3 lata, a czyszczenie obiegu co 5 lat.
Z punktu widzenia budżetu inwestycji, pompy ciepła zainstalowane w ponad 90% w nowych (źródła: Ademe , Sofath) nie konkurują z ogrzewaniem elektrycznym poprzez efekt Joule'a (opór elektryczny), ale z wszystkimi innymi realnie ekologicznymi środkami ( aktywna energia słoneczna, energia drzewna , a przede wszystkim z architekturą klimatyczną i bioklimatyczną ).
Pompa ciepła prawdopodobnie skorzystają zmianę do pracy przy użyciu silnika cieplnego , które mogą wykorzystywać paliwa pochodzące z biomasy (np. biogaz ), a to oczywiście ze względu na ekonomię skali, w dużych kompleksach, co pozwala na lokalizację produkcji w pobliżu miejsc użytkowania i zwiększa potencjał lokalnego OZE produkcja energii przy jednoczesnym uniknięciu nasilania bieżących problemów przed licznikiem energii elektrycznej .
W regionach o zagrożeniu sejsmicznym na energię geotermalną mogą mieć wpływ niektóre trzęsienia ziemi (degradacja instalacji, modyfikacja obiegu ciepła itp.).
I odwrotnie, każda operacja stymulacji zbiorników EGS za pomocą szczelinowania hydraulicznego może powodować mniej lub bardziej długie sekwencje mikrosejsmów od dziesiątek do tysięcy (co najmniej kilkadziesiąt trzęsień ziemi o sile większej lub równej 2 na każdą stymulację); to jest “ indukowana mikrosejsmiczność ”. To wstrzykiwanie wody pod ciśnieniem wywołuje mikrotrzęsienia ziemi o sile, która dość rzadko może osiągnąć maksimum 2,9 (jak w Soultz-sous-Forêts ).
Aby zminimalizować „uciążliwości sejsmiczne” , „bodźce chemiczne” pożyczone od ropy i gazu sektora zostały wdrożone w niektórych otworów głębokich geotermalnych.
Te mikrotrzęsienia ziemi są badane przez geologów, firmy naftowe i promotorów głębokiej energii geotermalnej, którzy również wykorzystują stymulację i utrzymywanie pęknięć (przez wstrzykiwanie wody pod ciśnieniem lub z dodatkiem środków chemicznych). Częstotliwość, intensywność i inne cechy mikrotrzęsień ziemi mogą być rejestrowane przez sieci czujników na powierzchni (tzw. sieci „EOST”) i na głębokości (tzw. głęboka sieć „EEIG”). Wstrzykiwanie chemikaliów pod ciśnieniem zmieszanych z wodą (kwasy, rozcieńczalniki itp.) generuje mniejszą aktywność sejsmiczną niż sama stymulacja hydrauliczna, ale modyfikuje inne parametry środowiska głębokiego, a nawet otworu wiertniczego. Użyj płynu zawierającego pewne środki chemiczne, które rozpuszczą minerały hydrotermalne (kalcyt) .
Według BRGM „wszystkie tego typu miejsca (głęboka energia geotermalna) na świecie musiały radzić sobie z występowaniem mikrosejsmów, które mogą być odczuwalne przez populacje, z czasami szkodliwymi skutkami. Zjawisko sejsmiczności indukowanej, choć znane, nie jest jeszcze w pełni fizycznie zrozumiane przez naukowców ” . Dzięki trwającym badaniom i danym zgromadzonym przez czujniki specjaliści mają nadzieję, że będą w stanie „znaleźć sposoby na zmniejszenie wpływu mikrosejsmicznego projektów geotermalnych, a tym samym uzyskać lepszą akceptację tych projektów przez populacje” .
Aktywność mikrosejsmiczna jest wytwarzana, gdy tylko ciśnienie płynu szczelinującego wzrasta. Różni się znacznie w zależności od zmian warunków hydraulicznych. Ustępuje po zatrzymaniu wstrzyknięć, ale utrzymuje się przez kilka dni po stymulacji przez złamanie („aktywność szczątkowa”). Te „mikrotrzęsienia ziemi” mają często bardzo niską energię i dlatego nie są wyczuwalne na powierzchni przez ludzi (być może są odczuwane przez bardziej wrażliwe zwierzęta, w tym bezkręgowce). Rzeczywiście, energia tych fal sejsmicznych słabnie tym bardziej, gdy wiercenie jest głębokie lub oddalone. Ich wielkość waha się od -2 (próg wykrywalności) do 1,8 (próg postrzegalności przez ludzi na powierzchni). W pobliżu głównych uskoków, niektóre trzęsienia ziemi o większej sile (> 1,8) są jednak czasami odczuwalne na powierzchni. W głębokich warunkach geotermalnych indukowana aktywność sejsmiczna jest zwykle zbyt niska, aby ludzie mogli ją odczuć na powierzchni.
W Szwajcarii projekty geotermii głębinowej są zawieszone po dwóch trzęsieniach ziemi, które spowodowały szkody (3,4 w Bazylei w 2006 r., 3,6 w St. Gallen w 2013 r.). W 2016 r. Szwajcarskie Centrum Kompetencji ds. Badań Energetycznych - Dostawa Energii Elektrycznej (SCCER-SoE) przeprowadziło badanie mające na celu zapobieganie trzęsieniom ziemi.
W Korei Południowej miasto Pohang doznało trzęsienia ziemi, które zostało sklasyfikowane jako drugie najbardziej intensywne i niszczycielskie trzęsienie ziemi w historii Korei Południowej. Zostało rannych 135 osób, a jego koszt oszacowano na 300 miliardów wonów , czyli 290 milionów dolarów amerykańskich .
W Islandii czy na Filipinach energia geotermalna jest szeroko wykorzystywana. Jego znaczenie w kontekście wyczerpywania się paliw kopalnych zostało szczególnie podkreślone w raporcie Equinox Blueprint: Energy 2030 The Waterloo Global Science Initiative (en) .
Powodzenie głębokiego wiercenia, a następnie jego dobra eksploatacja wymaga określonych umiejętności.
We Francji w 2014 r. Uniwersytet w Strasburgu ogłosił uniwersytecki kurs geotermii głębinowej (kurs potrójny) w regionie ( Alzacja ), gdzie energia geotermalna głębinowa została przetestowana po raz pierwszy we Francji w Soutz-sous-Forêts i gdzie znaczny potencjał istnieje (zwierciadło wody o temperaturze przekraczającej 100 °C z głębokości 1000 metrów). Od początku roku akademickiego 2014-2015 Szkoła i Obserwatorium Nauk o Ziemi w Strasburgu (EOST) będzie prowadzić kursy akademickie z geologii i inżynierii geofizycznej na trzech kierunkach ( stopień uniwersytecki , tj. LMD - licencja, magister, doktorat). W ramach programu „Inwestycje dla przyszłości 2011” EOST był już realizatorem projektu „ G-EAU-THERMIE PROFONDE ”, LABoratoire d'Excellence (LABEX) mającego na celu pogłębienie wiedzy na temat głębokich zbiorników geotermalnych i opracowanie technik pozwalających na eksploatację tego odnawialnego źródła energii.
Szkolenie to, wspierane przez Radę Regionalną Alzacji , jest wyposażone w 2,1 miliona euro w ciągu ośmiu lat, głównie dostarczane przez Électricité de Strasbourg , pionierskiego regionalnego dostawcę energii w sektorze geotermii głębinowej. Zdaniem uczelni jest to kwestia odpowiedzi na zapotrzebowanie zarówno sektora publicznego, jak i naukowego ( w szczególności CNRS ) oraz sektora gospodarczego.