En 2022, les multiples usages de la chaleur représentaient près de 45% de la consommation finale d’énergie en France. Ceux-ci restent toutefois très majoritairement couverts par des énergies fossiles (73%). L'enjeu de décarbonation est donc extrêmement fort. Locale, renouvelable et peu émettrice en carbone, la géothermie de surface s’impose justement comme une solution de choix. Décryptage avec Sébastien Olinger, responsable sectoriel Énergie au sein de Bpifrance.
« Cette chaleur naturelle, généralement inférieure à 30 °C, est captée à moins de 200 mètres de profondeur en injectant de l’eau puis en la récupérant. Elle sert surtout à chauffer ou refroidir des habitations ainsi que les bâtiments à usage tertiaire, expose Sébastien Olinger, responsable sectoriel Énergie au sein de Bpifrance. ». Techniquement, cette énergie calorifique qui provient du manteau terrestre est restituée dans les bâtiments - en ville comme à la campagne - par une pompe à chaleur géothermique.
Les énergies renouvelables comme le solaire et l'éolien ont un potentiel très important mais produisent de manière fluctuante, en fonction des conditions météorologiques. À l'inverse, la chaleur issue de la géothermie offre un apport énergétique constant, ce qui la rend parfaitement complémentaire avec les énergies renouvelables intermittentes. Autre atout : la pompe à chaleur géothermique consomme en moyenne 25% d’électricité en moins que la pompe à chaleur aérothermique pour une même quantité de chaleur transmise au bâtiment.
La chaleur dans le sol
« Pour maintenir un bâtiment à 19 °C en hiver, la pompe à chaleur géothermique puise ses calories dans un sous-sol à une température d’une dizaine de degrés là où une PAC aérothermique les tire d’un air extérieur plus froid », explique Sébastien Olinger. De la même manière, en été, elle est plus efficace car elle transfère la chaleur extraite du bâtiment vers le sous-sol frais plutôt qu’à l’air libre chaud et n’alimente pas les îlots de chaleur urbains. En outre, avec 17 g de CO2 générés par kWh de chauffage produit, les installations de géothermie de surface rejettent beaucoup moins de CO2 que les autres sources d’énergie : 4 fois moins que l’électricité, 14 fois moins que le gaz naturel et 19 fois moins que le fioul (Ademe). Sur le papier, la géothermie a donc tout pour séduire.
« Malgré son potentiel, en 2021, elle ne représentait pourtant que 1% de la consommation finale de chaleur » , déplore l’expert. La production de chaleur renouvelable issue des PAC géothermiques stagnait à environ 4 TWh en 2024, celle des PAC air-air a atteint la même année 31,6 TWh, et les PAC air-eau, 23,1.
Il faut dire que la complexité du montage des projets d’installation de pompes à chaleur géothermiques demeure encore un obstacle à leur démocratisation. « Son déploiement nécessite l’intervention de spécialistes à différents niveaux : un bureau d’études pour quantifier le potentiel de chaleur du sol et dimensionner le projet ; un terrassier ou un foreur ; un installateur de pompe à chaleur, etc » , poursuit Sébastien Olinger.
En France, la filière souffre également d’une méconnaissance auprès du grand public, alors que le résidentiel représente aujourd’hui 95% des installations géothermiques. Les freins sont aussi psychologiques et financiers : l’opération de terrassement peut inquiéter les propriétaires de maisons individuelles, et bien que ce mode de chauffage soit compétitif sur le long terme, le coût de l’investissement initial reste plus important que pour une pompe à chaleur aérothermique. Dans l’habitat collectif, ce coût initial peut dissuader les promoteurs de construire en intégrant ces modes de chauffage.
Des politiques publiques volontaristes
Pour favoriser son essor, et dans la foulée du Plan d’action national de 2023, le gouvernement français a présenté en juillet dernier sept nouvelles mesures visant à accélérer le déploiement de la technologie. « Parmi elles figure l’assouplissement de la régulation concernant les dispositifs de stockage de chaleur dans les sols (les installations de stockage calorifique, ndlr). C’est une idée d’avenir », se réjouit Sébastien Olinger. Une telle installation permettrait de stocker dans les sous-sols le surplus de chaleur – produite par exemple par les technologies solaires - pour l’utiliser en hiver.
Au Canada, à Alberta, la Drake Landing Solar Community a ainsi mis en place un système de stockage d’énergie dans le sol. Celui-ci alimente en hiver plus de 50 maisons grâce à la chaleur solaire stockée en été dans ces puits géothermiques allant jusqu’à 35 mètres de profondeur. En Europe, ce type de projets se développe surtout en Autriche et au Danemark, qui a installé en 2016 dans la commune de Vojens un puits de stockage thermique souterrain d’une capacité de 203 000 m3. Un record mondial et le moyen de subvenir chaque hiver aux besoins énergétiques de quelque 2000 foyers.
« La France est à la traîne, notamment par rapport à ses voisins suisse et allemand. En Suisse, la géothermie de surface génère quatre fois plus de chaleur [comparativement à la production de chaleur du pays] et en Allemagne, deux fois », reprend l’expert. En 2025, le gouvernement a également présenté un projet de Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) qui fixait un objectif ambitieux demultiplier par 4 la production de chaleur géothermique en France métropolitaine d’ici 2035, avec des cibles à 10 TWh de chaleur renouvelable issue de la géothermie de surface en 2030, et 15 à 18 TWh en 2035. Preuve si on en doutait que cette technologie avant-gardiste est bel et bien à l’agenda politique.
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