Geothermie, chaleur dans les profondeur de la Terre
Il existe un autre endroit où nous pouvons puiser de l'eau. Il s'agit des nappes phréatiques.
Source de proximité, les nappes phréatiques sont règlementés or leur utilisation et donc leur pompage sont autorisés.
Nous pouvons donc aussi limiter l’impact sur l’environnement en prenant le cas de la géothermie pour l’eau au niveau du sous-sol. Dans ce contexte pourquoi utiliser la géothermie ?
La géothermie, désigne à la fois la science qui étudie les phénomènes thermiques internes du globe terrestre, et la technologie qui vise à l'exploiter. Par extension, la géothermie désigne aussi parfois l'énergie géothermique issue de l'énergie de la Terre qui est convertie en chaleur.
Pour capter l'énergie géothermique, on fait circuler un fluide dans les profondeurs de la Terre. Ce fluide peut être celui d'une nappe d'eau chaude captive naturelle, ou de l'eau injectée sous pression pour fracturer une roche chaude et imperméable. Dans les deux cas, le fluide se réchauffe et remonte chargé de calories (énergie thermique). Ces calories sont utilisées directement ou converties partiellement en électricité.
L'énergie géothermique est localement exploitée pour chauffer ou acquérir de l'eau chaude depuis des millénaires, par exemple en Chine, dans la Rome antique et dans le bassin méditerranéen.
La France possède un sous-sol géothermique extrêmement riche et prometteur. Cependant seulement une infime partie en est aujourd'hui exploitée
La géothermie est particulièrement développée dans les bassins aquitain et parisien pour le chauffage urbain.
Après une phase de développement important au début des années 80, en raison du prix élevé des hydrocarbures, suivie d’une phase de repli dans les années 90, le marché de la géothermie est actuellement en plein renouveau en France dû à une politique favorable aux énergies renouvelables.
Une ressource continue
Même si elle reste aussi difficile à trouver que le pétrole, cette énergie de base ne connaît pas d’intermittence, au contraire de l’éolien ou du solaire. Elle est disponible et exploitable 24h/24h et 7jours/7 jours. La chaleur issue de la géothermie ne requiert aucun stockage spécifique (c’est le sous-sol lui-même qui sert de stockage).
Une ressource écologique propre
Au contraire des énergies fossiles, il a été démontré qu’une exploitation géothermique produit peu de rejets. La quantité moyenne de CO2 émise dans l'atmosphère par les centrales géo-thermo-électriques dans le monde est en effet 10 fois inférieure à celle d’une centrale au gaz naturel. Par ailleurs, l’exploitation de cette chaleur nécessite peu de combustibles fossiles.
Une ressource renouvelable
Contrairement aux réserves fossiles, les ressources issues de la géothermie ne diminuent pas au fur et à mesure de leur exploitation. En effet, elles se renouvellent naturellement par le ruissellement des eaux de surface ou éventuellement par injection artificielle. Quant à la chaleur, elle est contenue dans la roche qui représente 90% ou plus du gisement.
Une ressource présente partout
À la différence des énergies fossiles les plus prisées aujourd'hui, les réserves géothermiques ne sont pas concentrées dans quelques sites particuliers, toutefois quelque fois difficilement accessibles. En effet, la chaleur du sous-sol est présente sur tous les continents. Aussi, des technologies existent aujourd'hui pour permettre son développement, en fonction des formations géologiques ou de la composition des roches. 
La Géothermie de Proximité
L’eau qu’une maison peut puiser en profondeur se trouve dans des nappes phréatiques. Elle représente la zone où se trouve « le contenu » (ici l’eau souterraine).
Avant de continuer avec la géothermie, commençons par poser les bases de l’eau en profondeur et de l’eau souterraine.?
Réserve d’eau à faible profondeur, nous pouvons extraire l’eau des nappes phréatique sans nécessairement faire d'énorme travaux pour la mise en place d'une structure permettant son extraction et lors de l'extraction de celle-ci.
Ainsi, nous pouvons distinguer deux types de nappes différentes :
• La nappe dite libre. Elle est une nappe d'eau souterraine dont le niveau supérieur peut varier sans être bloqué par une couche imperméable supérieure. Elle circule sous un sol perméable, elle est généralement peu profonde (1 à 20 mètres).
Les nappes libres sont contenues dans des roches poreuses (sable, craie, calcaire) qui peuvent contenir entre 50 à 100 litres d’eau par mètre cube
Ici, lors du forage, la hauteur de l’eau n’augmente pas dans le forage dû à une absence de pression. Nous pouvons l’observer grâce à la hauteur z (hauteur de la nappe) et la hauteur h (celui de l’eau après forage). Grâce à ceci, nous pouvons connaitre la nature de la nappe.
Une nappe libre se situe à une hauteur peu profonde et plus précisément entre 1 et 20 mètres. Aussi, la pression de la nappe en profondeur est égale à la pression de la nappe en surface. Elle a donc une charge hydraulique (surface piézométrique) faible.
• Dans le cas contraire, nous parlerons de nappe captive qui est sous pression.
Une nappe captive est une nappe qui est surmontée par une formation peu perméable où la surface aquifère est très poreuse et dont la charge hydraulique (surface piézométrique) de l'eau qu'elle contient est supérieure au toit de la nappe. Elle est alors sous pression.
Sa hauteur z est inferieur à la hauteur h.
Ces nappes sont difficilement rechargées car leur bassin d'alimentation en surface est limité. Elles représentent une ressource en eau particulière. En effet, celle-ci sont moins importantes sur le long terme que les nappes phréatiques, mais elles restent souvent mieux protégées des pollutions *Voir schéma en coupe « nappe libre et captive ».
Nous avons aussi le cas des aquifères :
Un aquifère est une formation géologique ou une roche, suffisamment poreuse et/ou fissurée (pour stocker de grandes quantités d'eau) tout en étant suffisamment perméable pour que l'eau puisse y circuler librement. Pour se représenter un aquifère, il faut imaginer un vaste réservoir naturel de stockage d'eau souterraine (le conteneur).
Ici, la formation poreuse sable représente l'aquifère.
On distingue les aquifères poreux des aquifères lamellés :
Les aquifères poreux :
L’eau est contenue dans les pores ouverts de la roche et peut y circuler librement (sables, craie, graviers, grès, scories volcaniques, etc.).
Les aquifères fissurés :
L’eau est contenue et circule dans les failles, fissures ou diaclases de la roche (calcaires, granites, coulées volcaniques, etc.).
Après avoir posé les bases de l’eau souterraine, nous allons illustrer l'idée de la géothermie en prenant l’exemple de l’Aquifère du Dogger se trouvant dans le bassin parisien.
Le bassin parisien est, au sens restreint, une région non précisément délimitée qui entoure Paris. Au sens large et le plus couramment admis, c'est une région géologique, un ancien bassin sédimentaire, comprenant une grande partie de la moitié nord de la France, et "débordant" très peu sur la Belgique, le Luxembourg et l'Ouest de l'Allemagne.
Nous puisons l’eau de l’Aquifère du Dogger sur des roches datant du jurassique Supérieur / Moyen (environ 1600/2000 mètres de profondeur).
Par ailleurs, il existe une relation entre la température et la profondeur. En effet, la température varie en fonction de la profondeur.
Ainsi, la géothermie de surface à basse température se rapproche de 5 à 10 °C.
Aussi, la géothermie profonde atteint des températures variant de 50 à 95 °C, jusqu'à 2 000 m de profondeur.
Ensuite, il y la géothermie très profonde à haute et très haute température, jusqu'à 10 000 m ;
Enfin, il existe la géothermie volcanique de type geyser.
Nous pouvons observer que l’eau étant environ 1600 à 2000 mètres de profondeur la température de l’eau de l’Aquifère du Dogger est aux alentours de 60°C et plus.
La géomorphologie ainsi que la végétation varient avec la diversité des roches-mères sédimentaires : principalement des roches calcaires, des limons (placages de lœss, des argiles et des sables).
Nous pouvons aussi rencontrer des roches métamorphique, roche former par le magma il y a des Millions d’année de cela.
Roche Sédimentaires? qui n’est pas perméable à l’exception des Roches Métamorphosique.?
Nous revenons donc à notre histoire d’Aquifère, les roche sédimentaires laisse couler l’eau et les roches métamorphique crée un milieu imperméable. Ceci est comparable à un bac et il ne nous restent plus qu'à capter cette eau, nous pouvons aussi forer au niveau de la nappe captive ou tout simplement puiser la nappe libre. Or, le souci de la nappe captive est qu’il lui faudra plus de temps pour se charger en eau mais étant plus en profondeur, l’énergie thermique est alors plus gratifiante pour les industries et les particuliers. 
