Plus de 99 % de la masse de la Terre est à une température de plus de 1000° C.

 Seul le 0.1 % de la masse de la Terre, c'est-à-dire les 3 kilomètres superficiels, sont plus froids que 100° C. A la surface de la Terre, la chaleur rayonne avec un flux moyen de 0.065 watt/m2. 

 Pour la seule superficie de la Suisse, cela représente une puissance quasiment inutilisée de 3'000 Mégawatts (MW), ce qui correspond environ à celle de l'ensemble des centrales nucléaires suisses.

 

 L'exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol est appelée géothermie. Cette chaleur provient pour l'essentiel de la radioactivité naturelle des roches de la croûte terrestre, et pour une faible part, des échanges thermiques avec les zones internes de la Terre. Dans nos régions (Plateau suisse), à 500 et 1000 m de profondeur, les roches possèdent généralement une température de 25° C, respectivement 40° C. Dans d'autres régions où les conditions géologiques sont différentes, ces températures peuvent atteindre ou dépasser largement 100° C.

 

 Cependant, la chaleur contenue dans les roches est trop diffuse pour être extraite de manière économique: il est nécessaire d'avoir à disposition un fluide caloporteur, généralement de l'eau, afin de transporter l'énergie vers la surface. Ce fluide peut être naturellement présent dans le sous-sol, il s'agit des aquifères, bien connus à faible profondeur (0 à 200 m), mais qui peuvent atteindre des profondeurs de 500 à 2000 m également. En l'absence d'aquifères, d'autres techniques existent, pour transférer à un fluide la chaleur contenue dans les roches. L'extraction de la chaleur du sous-sol est réalisée au moyen de forages.

 

 On distingue plusieurs types de géothermie en fonction de la température de la ressource et du mode d'utilisation de l'énergie.

 

Classification des ressources géothermiques
 

• La géothermie de très basse énergie (<30° C): aquifères peu profonds, sondes terrestres, couplage avec une pompe à chaleur.

• La géothermie de basse énergie (30-100° C): aquifères profonds ou zones d'anomalie thermique.

• La géothermie de moyenne énergie (100-150° C): aquifères très profonds ou zones d'anomalie thermique à faible profondeur, technologie Hot Dry Rock (circulation en boucle induite dans des roches naturellement peu perméables).

• La géothermie de haute énergie (150-350° C): aquifères profonds dans des zones d'anomalie thermique à faible profondeur, technologie Hot Dry Rock.