L’énergie géothermique provient de la chaleur renfermée à l’intérieur de la Terre. Les geysers et les jets de vapeur (les fumerolles) naissent quand l’eau souterraine suinte par des fissures et entre en contact avec de la roche chauffée par le magma. L’exploitation de ces geysers, sources chaudes et fumerolles naturels permet de recueillir l’eau chaude et la vapeur à des fins de chauffage. La chaleur géothermique est utilisée par l’humain depuis le Paléolithique pour les bains, mais n’est employée pour chauffer les maisons et les entreprises à l’échelle commerciale que depuis les années 1920.
L’énergie géothermique peut aussi être utilisée pour produire de l’électricité. L’eau est puisée en profondeur dans le sol, là où la température naturellement élevée la transforme en vapeur et, une fois amenée en surface, elle sert à actionner une turbine. La vapeur est ensuite condensée être transformée en eau, puis recyclée. Ce procédé est plus efficace dans les régions possédant un gradient géothermique (taux auquel la température augmente avec la profondeur) élevé. Actuellement, le Canada ne possède pas de puissance géothermique installée; cependant, un levé réalisé en 2012 par la Commission géologique du Canada MB 700 ko) a conclu que « la puissance géothermique en place au Canada est de plus d’un million de fois supérieure à la consommation électrique actuelle au pays, bien que seule une partie de ce potentiel puisse probablement être exploitée ».
Les régions possédant le plus gros potentiel de production géothermique sont la Colombie-Britannique, l’Alberta, les Territoires-du-Nord-Ouest et le Yukon — bien que cela ne signifie pas que le Nouveau-Brunswick ne puisse pas, lui aussi, tirer parti de cette source d’énergie.
Pompes à chaleur géothermique
Au-dessous d’environ 2 m m (7 pi), la température du sol est constante, quelles que soient les conditions météorologiques et la saison. Dans la plupart des secteurs du sud du Canada, elle est à cette profondeur de 5 à 10 °C °C (41–50 °FLa différence entre la température de l’air et la température du sol en profondeur peut être utilisée pour chauffer ou refroidir de façon très efficace, au moyen d’une pompe à chaleur géothermique (aussi appelée pompe géothermique).
Une pompe à chaleur géothermique fonctionne de la même façon qu’un réfrigérateur. Tout comme un frigo, cette pompe utilise un compresseur, un long tuyau scellé pour recueillir et dispenser la chaleur (échangeurs d’air) et un fluide ayant de bonnes propriétés de transfert de chaleur (le frigorigène). Un élément essentiel d’une pompe géothermique est le réseau de tuyaux enfoui profondément dans le sol à proximité de la maison. Le moteur du compresseur, situé à l’intérieur de la maison, fait circuler le frigorigène dans ce réseau. La chaleur provenant du sol environnant réchauffe le frigorigène dans les tuyaux, le transformant en gaz. Le gaz frigorigène pénètre dans le compresseur, qui le comprime afin de hausser sa pression et sa température. Le frigorigène ainsi réchauffé circule dans les radiateurs à l’intérieur de la maison, y libérant la chaleur provenant du sol. Il est ensuite retransformé en liquide et le cycle recommence.
Si on inverse le flux du frigorigène, la pompe géothermique peut refroidir la maison l’été. La chaleur puisée à l’intérieur est libérée dans le sol frais, créant ainsi un système de climatisation extrêmement efficace. Une pompe à chaleur géothermique nécessite de l’électricité pour actionner le compresseur. Dans une maison éconergétique et bien isolée, cette électricité peut être facilement fournie par un panneau solaire monté sur le toit.
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