Géothermie et phénomènes géothermiques

L’intérieur de la terre renferme une énorme quantité d’énergie sous forme de chaleur. Cette chaleur offre une source d’énergie abondante et presque inépuisable. L’utilisation de la chaleur de la terre ou l’énergie géothermique est un moyen très pratique pour produire de l’énergie car la terre diffusera toujours de la chaleur donc il serait préférable de l’utiliser plutôt que de la laisser s’échapper. Au point de vue économique et politique, l’énergie est un des facteurs déterminants du développement de tout pays. Actuellement, les demandes d’énergie ne cessent d’augmenter et le problème se pose sur la recherche des sources satisfaisantes et leurs possibilités ou limitations sur les années à venir. Quant à l’énergie géothermique, beaucoup de raisons expliquent la nécessité de l’utiliser, à savoir qu’elle est inépuisable à la dimension de l’ère humaine, elle est disponible en permanence et ne dépend pas des conditions climatiques, des saisons ou des heures de la journée, puis elle est une source d’énergie indigène et respectueuse de l’environnement car elle n’engendre dans l’atmosphère ni substances polluantes ni CO2. Il n’y a pas de raison pour que cette importante ressource naturelle ne soit pas mise en exploitation pour le développement de notre pays. Par ailleurs, la consommation énergétique globale reste encore très faible et elle est dominée par le bois et ses dérivées, qui représente plus de 80% de la demande, le pays est importateur de produits pétroliers et le taux de couverture nationale en électricité n’est qu’environ 24% en fin 2005. Le coût de l’énergie est encore trop élevé à Madagascar pour contribuer efficacement au développement social et économique du pays.

GENERALITES SUR LA GEOTHERMIE

Notions générales

Géothermie et phénomènes géothermiques

La géothermie (du grec Gê, la Terre et thermos, la chaleur) est la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre. C’est aussi l’ensemble des applications techniques qui permettent d’exploiter les sources d’énergie géothermique. Par extension, la géothermie comprend l’étude de la distribution des températures dans le sous-sol et des phénomènes qui influent sur cette distribution. Les phénomènes les plus spectaculaires en géothermie sont les geysers et les phénomènes volcaniques (explosion et coulées des laves). Les premiers sont constitués par une haute vapeur mélangée avec du gaz qui se jette violemment à la surface. En d’autres termes ils sont de véritables volcans d’eau qui projettent, de façon continue ou intermittente, d’immenses jets de vapeur et d’eau très chaude. La présence de geysers dépend de certaines conditions géologiques et climatiques, ce qui explique leur faible répartition dans le monde et leur concentration dans certaines zones. Comme l’ensemble des phénomènes volcaniques, ils sont observés dans des endroits tectoniquement instables. La plupart des geysers sont situés dans des régions volcaniques où le magma est relativement proche de la surface terrestre.

Les grandes formes de géothermie

Selon la région et la profondeur du captage, la température du sol est très variable. On distingue alors 3 grandes formes de géothermie:
– la géothermie haute énergie
– la géothermie basse énergie
– la géothermie très basse énergie .

Géothermie haute énergie

Elle s’intéressent à des températures d’au moins 100°C dans des forages très profonds, et dont l’application principale est la production de l’électricité. La géothermie « haute énergie » consiste à exploiter les sources d’énergie contenues dans les réservoirs localisés à plus de 1500m de profondeur et dont la température est supérieure à 150°C. Les zones où les températures sont beaucoup plus fortes sont appelées « anomalies de température » et sont localisées dans les régions volcaniques. Ces zones sont généralement exploitées dans des centrales géothermiques pour fournir de l’énergie qui permettra par la suite de produire de l’électricité.

Géothermie basse énergie

Pour la géothermie basse énergie l’eau est prélevée dans le sol à des températures comprises entre 30°C et 100°C. La chaleur est utilisée directement pour le chauffage de bâtiments, le plus souvent au moyen d’un réseau de chaleur. En d’autres termes la géothermie « basse température » concerne les forages permettant d’atteindre des gisements qui se forment généralement entre 1500 et 2500m de profondeur, dans de grands bassins de sédimentation. Cette technique est principalement utilisée pour le chauffage urbain collectif ainsi que pour certaines applications industrielles.

Géothermie très basse énergie

Elle est définie par l’exploitation d’une ressource présentant une température inférieure à 30°C, qui ne permet pas, dans la plupart des cas, une utilisation directe de la chaleur par simple échange. Elle nécessite donc la mise en œuvre de pompes à chaleur qui prélèvent cette énergie à basse température pour l’augmenter à une température suffisante pour le chauffage d’habitations par exemple. La géothermie très basse énergie concerne l’exploitation de deux types de ressources : l’énergie naturellement présente dans le sous-sol à quelques dizaines voire des centaines de mètres et dans les aquifères qui s’y trouvent.

Le concept de géothermie très basse énergie recouvre des applications qui vont du chauffage de maisons individuelles jusqu’au chauffage par réseau de chaleur. Ce type de géothermie se montre particulièrement adapté au chauffage de logements collectifs ou locaux du secteur tertiaire (hôpitaux, administration, centres commerciaux…).

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES SUR LA GEOTHERMIE
I. Notions générales
I.1. Géothermie et phénomènes géothermiques
I.2. Les grandes formes de géothermie
II. Energie et gradient géothermique
III. Flux thermique
IV. Réservoir géothermique
IV.1 Réservoir d’eau chaude
IV.2 Réservoir de vapeur humide
IV.3 Réservoir de vapeur sèche
V. Utilisations de l’énergie géothermique
Partie II : ETABLISSEMENT DE LA BASE DE DONNES
I-ANALYSE ET CONCEPTION D’UN SYSTEME DE GESTION DE BASE DE DONNEES
I.1 Généralités sur une base de données
I.2 Analyse et conception d’un système de gestion de base de données
I.3 Le modèle conceptuel des données (MCD)
I.4 Modèle logique de données (MLD)
II -CONCEPTION D’UNE BASE DE DONNEES SOUS ACCESS 2003
II.1 Présentation de Microsoft Access
II.2 Principe d’élaboration d’une BD sous Access
II.3 Présentation de la base de données
III-ELABORATION DES CARTES AVEC LE LOGICIEL ARCVIEW 3.2
III.1 Définition et description simple du SIG
III.2 Elaboration des cartes avec le logiciel ARCVIEW
III.3 Présentation des cartes
Partie II : ETUDE GEOPHYSIQUE DU RESERVOIR DE LA COMMUNE D’IFANJA
I-CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
I.1 Contexte géographique
I .2 Contexte géologique de la zone d’étude
I.3 Contexte socio- économique
II-RAPPEL DES BASES METHODOLOGIQUES
II.1 La télédétection
II.2 Les techniques électromagnétiques
III-TRAVAUX GEOPHYSIQUES
IV-RESULTATS ET INTERPRETATIONS
IV.1 Sondages TEM
IV.2 Images Landsat
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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