Parties d'une centrale géothermique

Selon l'Energy Information Administration, les États-Unis ont généré en 2009 15 milliards de kilowattheures d'électricité à l'aide de centrales géothermiques. L'énergie géothermique utilise la chaleur du noyau de la Terre pour produire de l'électricité utilisable. Parce que la Terre a beaucoup plus d'énergie thermique que ce qui peut être utilisé ou extrait par les centrales géothermiques, les scientifiques considèrent l'énergie géothermique durable, comme l'énergie éolienne ou solaire. Comme la plupart des centrales électriques, des éoliennes aux centrales nucléaires, les centrales géothermiques produisent finalement de l'électricité en faisant tourner une turbine dont le mouvement génère de l'électricité utilisable.

L'évent géothermique est le premier composant d'une centrale géothermique. Un évent géothermique est un puits profond creusé dans la Terre que la centrale électrique utilise pour puiser dans la chaleur de la Terre. Une centrale géothermique peut avoir deux objectifs pour son évent; la plupart des centrales géothermiques actuelles aspirent de l'eau surchauffée et sous pression vers le haut; celles-ci sont appelées installations à vapeur flash. Les centrales géothermiques peuvent aussi simplement creuser assez loin sous terre, jusqu'à trois kilomètres, pour atteindre un point où la Terre est assez chaude pour faire bouillir de l'eau, on les appelle des bouches de vapeur sèche.

Un autre élément clé d'une centrale géothermique est l'unité de production de vapeur, qui peut prendre plusieurs formes. Dans un évent de vapeur éclair, de l'eau sous pression surchauffée est aspirée de sa place souterraine vers des réservoirs à basse pression. La pression de la Terre maintenait l'eau sous forme liquide malgré sa température élevée, et en supprimant cette pression, l'eau chaude se transforme instantanément en vapeur, d'où le terme vapeur flash. Dans une usine à vapeur sèche, les techniciens de l'usine pompent de l'eau au fond de l'évent où la chaleur de la Terre fait bouillir l'eau et la transforme en vapeur.

Quel que soit le type de centrale, les centrales à vapeur éclair et à vapeur sèche pompent la vapeur de l'évent géothermique vers une grande turbine. La vapeur passe par cette turbine, la faisant ainsi tourner. Cette turbine est attachée à un générateur électrique, et lorsque la turbine tourne, le générateur fait tourner le l'énergie mécanique en énergie électrique, convertissant ainsi la chaleur de la Terre en énergie utilisable électricité.

Une fois que la vapeur a traversé la turbine, elle continue vers une chambre de condenseur. Cette chambre condense la vapeur en eau liquide en la refroidissant. L'excès de chaleur perdu lorsque la vapeur se transforme en eau liquide peut être utilisé pour d'autres applications, telles que le chauffage ou l'agriculture en serre. L'eau liquide refroidie est ensuite généralement pompée dans le sol pour redémarrer le processus d'ébullition pour la vapeur sèche ou pour reconstituer l'aquifère naturel chauffé pour les usines de vapeur éclair.