Drill baby drill, oui mais pour la géothermie française

Le principe de la géothermie est de récupérer la chaleur contenue dans le sol via un circuit d’eau. Deux grandes techniques sont notables sur le territoire français :

• la géothermie de surface : la chaleur est extraite du sous-sol à faible profondeur (< 100 m) via une pompe à chaleur, la température récupérée est inférieure à 30°C. Ce système est pertinent pour des maisons individuelles et des immeubles de taille raisonnable. La température du sous-sol avoisinant 15°C toute l’année, ces pompes à chaleur sont beaucoup plus efficaces que celles qui récupèrent les calories de l’air extérieur (dites « aérothermiques ») ;
   
• la géothermie profonde : la chaleur est extraite entre 500 et quelques milliers de mètres d’un aquifère (une roche perméable stockant de l’eau saline) dont la température se situe entre 30 et 90°C. Cette installation est très souvent connectée à un réseau de chaleur urbain pour servir de nombreux bâtiments.

À savoir, certaines zones du sous-sol, comme dans les régions volcaniques, peuvent atteindre des températures supérieures à 100-200°C et rendre ainsi possible la production d’électricité. Le potentiel de cette filière reste néanmoins négligeable pour la France.

Ces 2 types de géothermie peuvent répondre à la majorité de nos besoins en chauffage. En France, 75% de nos besoins en chaleur sont de basse température (< 100°C) : principalement, le chauffage et l’eau chaude sanitaire des logements, puis l’équivalent dans les bâtiments tertiaires (bureaux, commerce, écoles, etc.) et enfin un peu d’industrie⁽¹⁾. 

La chaleur est le principal usage énergétique en France, avec 45% du total des consommations énergétiques. La décarboner est donc un enjeu de taille.

Pour ce faire, de multiples solutions s’offrent à nous (entre autres isolation, sobriété, pompes à chaleur aérothermiques). Malheureusement, la géothermie est trop souvent oubliée alors qu’elle est possible sur la majeure partie du territoire : 

• géothermie de surface : sur tout le territoire ;
   
• géothermie profonde sur aquifère : bassin parisien, bassin aquitain, bassin du Sud-Est, Limagne, fossé bressan, fossé rhénan couvrant potentiellement plus de la moitié de la population⁽²⁾.

Autrement dit, cette énergie renouvelable pourrait couvrir au moins 70% des besoins thermiques des bâtiments ou procédés industriels.

Une filière sous-exploitée

En France, la production de chaleur géothermique profonde avoisine 2 TWh pour 1500 TWh de consommation d’énergie finale. La contribution de cette filière stagne depuis 2017 et reste donc très marginale dans le mix énergétique français⁽³⁾.

Du côté de la géothermie de surface, il faut s’intéresser aux pompes à chaleur. Leurs ventes sont très dynamiques : +13% par an entre 2018 et 2023. Près de 1,2 millions d’unités ont été vendues en 2023 mais plus de 99% d’entre elles sont des pompes à chaleur aérothermiques (air-air ou air-eau). Certes, les pompes à chaleur géothermiques profitent de cet élan mais leurs ventes restent encore très limitées avec 3 500 unités vendues cette année-là. Au total, le parc installé de pompes à chaleur géothermiques génère environ 5 TWh par an et contribue donc peu à notre mix énergétique⁽⁴⁾.

Pourtant, cette énergie a de nombreux atouts 

• Bas carbone : en jouant sur la thermodynamique, elle consomme très peu d’électricité pour beaucoup de chaleur restituée. Résultat : entre 10 et 30 g CO₂e/kWh, comparable aux autres énergies bas carbone (solaire, éolien, nucléaire) contre plus de 200 g CO₂e/kWh pour le gaz naturel⁽⁵⁾.
   
• Pilotable : la production de chaleur peut se faire toute l’année en fonction des besoins. Le facteur de charge des centrales géothermiques est de 75% en moyenne contre 30% pour l’éolien et 15% pour le solaire⁽⁶⁾.
   
• Économique : le coût complet (sur la durée de vie de l’installation) par kWh d’énergie fournie est déjà comparable à celui d’une chaudière au gaz pour le petit résidentiel (environ 130 €₂₀₂₂ TTC/MWh). Pour les grands bâtiments résidentiels et tertiaires, le surcoût n’est que de 25% contre plus de 50% pour les chaudières biomasse⁽⁷⁾. Mieux, pour la géothermie profonde, si on massifiait les nouvelles techniques, les coûts pourraient être divisés par 2 à 4⁽⁸⁾.
   
• Emplois : 80% des investissements nécessaires à cet essor impliquent des savoir-faire du secteur pétro-gazier⁽⁹⁾. C’est une formidable opportunité pour convertir facilement des emplois « bruns » en emplois « verts » et ainsi redonner de la fierté et des perspectives à ces talents et aux entreprises du secteur.
   
• Souveraineté : la valeur ajoutée économique provient essentiellement de l’installation, de la fabrication des équipements et de la production d’électricité. Tous ces maillons sont en grande partie produits en France avec beaucoup plus d’emplois à la clé que les énergies fossiles.

Des freins mais un plan national pour accélérer

Suite à la crise énergétique liée à la guerre en Ukraine, le plan français d’accélération des énergies renouvelables met enfin la géothermie à l’honneur. L’objectif est de multiplier par 4 la production de chaleur de cette énergie d’ici 2035. Les atouts et le potentiel sont immenses mais quelques barrières nécessitent d’être levées. 

Le principal inconvénient de cette technologie est financier. L’investissement initial pour l’installation représente 30% à 60% du coût total, contre seulement 10% pour un radiateur électrique, une chaudière gaz ou une chaudière biomasse⁽¹⁰⁾. Cela nécessite donc une trésorerie importante ou un financement accessible facilement.

Pour les particuliers, il faut débourser environ 20 000 €⁽¹¹⁾ pour une maison de 100 m². Depuis 2023, il existe un coup de pouce de 5 000€ (sans condition de revenus) pour le remplacement d’un système de chauffage fossile par une pompe à chaleur géothermique⁽¹²⁾. En fonction des revenus du ménage, cette aide s’ajoute aux autres dispositifs liés à la rénovation énergétique pour atteindre 10 000 à 20 000 €, de quoi significativement alléger la facture⁽¹³⁾.

Concernant les entreprises et les collectivités, l’ADEME gère le Fonds Chaleur dont la dotation est passée de 600 à 800 millions d’euros entre 2023 et 2024. Il permet de subventionner jusqu’à 60% des investissements dans les énergies renouvelables. Néanmoins, en 2023, seulement 10% des projets concernaient la géothermie contre 50% pour la biomasse⁽¹⁴⁾ alors que cette dernière énergie s’appuie sur des forêts dont la santé se dégrade très fortement⁽¹⁵⁾. Par ailleurs, la qualité de la ressource géothermale profonde reste incertaine tant qu’on n’a pas foré, ce qui rend le financement de la phase d’exploration compliqué. C’est pourquoi depuis 2 ans, l’Ademe gère un fonds de garantie national pour couvrir ce risque lors de forages en profondeur⁽¹⁶⁾.

L’Europe doit aboutir à un plan d’action pour l’énergie géothermique au premier trimestre 2026. Espérons qu’il puisse générer un sursaut à la hauteur du potentiel de la filière et des enjeux géopolitiques actuels...

De façon plus transverse, le plan français pour la géothermie vise à former des foreurs, renforcer la visibilité des professionnels, simplifier la règlementation et améliorer la connaissance du sous-sol⁽¹⁷⁾. Tout ceci est à saluer, des premiers résultats sont d’ailleurs observables comme la hausse du nombre des demandes de permis de recherche. 

Néanmoins, la réalité politique reste instable. Lors des débats budgétaires à l’été 2024, le budget du Fonds Chaleur a failli être amputé pour 2025. Dans le sillon de l’élection américaine, une partie de la droite monte au créneau pour la suppression de l’Ademe. 

Et pourtant, le Fonds Chaleur est l’un des dispositifs publics les plus efficaces du point de vue économique pour décarboner, environ 40 € / tonne de CO₂ évitée⁽¹⁸⁾. Bien mieux que l’hydrogène par exemple, avec des coûts d’abattement (en euros par tonne de CO₂ évitée) de plusieurs centaines d’euros⁽¹⁹⁾, mais qui profite encore d’un engouement irrationnel⁽²⁰⁾. Rappelons qu’investir dans la géothermie est compétitif (certes, l’investissement de départ est élevé mais comme le nucléaire, l’éolien et le solaire finalement), contribue à notre souveraineté énergétique tout en créant des emplois chez nous. 

La Programmation Pluriannuelle française de l’Energie (en passe d’être finalisée) vise à multiplier environ par 4 la production d’énergie par géothermie d’ici 2035. Atteindre un objectif aussi ambitieux démontrerait un passage à la vitesse supérieure pour cette filière qui fait quasiment du sur-place depuis 5 ans⁽²¹⁾.

A l’échelle européenne, la filière part relativement d’encore plus loin qu’en France mais avec une accélération notable en Italie, en Allemagne, en Hongrie, aux Pays-Bas et en Pologne⁽²²⁾. D’ailleurs, l’Europe doit aboutir à un plan d’action pour l’énergie géothermique au premier trimestre 2026. Espérons qu’il puisse générer un sursaut à la hauteur du potentiel de la filière et des enjeux géopolitiques actuels. Drill baby drill, oui mais pour la géothermie.