Géothermie profonde

Déployer la géothermie pour décarboner la chaleur 

La géothermie profonde exploite la chaleur naturellement présente dans le sous-sol pour alimenter des réseaux de chaleur, répondre à certains besoins industriels et, lorsque les températures le permettent, produire de l’électricité.

Disponible en continu et produite localement, elle constitue une source d’énergie renouvelable particulièrement intéressante pour décarboner les usages de la chaleur et réduire leur dépendance aux énergies fossiles. En France métropolitaine, son potentiel concerne principalement la production de chaleur, notamment à partir des aquifères profonds. 

En quelques chiffres :

• Près de 45 % de l’énergie finale consommée en France répond à des besoins de chaleur ; 28,9 % de cette chaleur était d’origine renouvelable en 2024 — Panorama de la chaleur renouvelable et de récupération, édition 2025. 
• 2,3 TWh de chaleur géothermique profonde produits en France métropolitaine en 2024 par 73 installations en fonctionnement — Panorama de la chaleur renouvelable et de récupération, édition 2025. 
• 6 TWh en 2030, puis 8 à 10 TWh en 2035 : objectifs de production de chaleur par géothermie profonde fixés par la PPE 3 — Panorama de la chaleur renouvelable et de récupération, édition 2025.

Mieux connaître la ressource et maîtriser son exploitation

Le potentiel d’un projet dépend des caractéristiques du sous-sol, de la température et de la circulation des fluides. Une fois la ressource identifiée, son exploitation doit rester performante dans la durée malgré les contraintes rencontrées dans les puits et les installations.

Défis

• mieux connaître les ressources géothermales et réduire les incertitudes avant forage
• optimiser les puits et les installations pour exploiter efficacement la chaleur disponible 
• maîtriser la production et la réinjection des fluides dans le réservoir 
• limiter les phénomènes de corrosion, de dépôts et de colmatage qui peuvent dégrader les performances 
• maintenir la productivité et la durabilité des installations dans le temps
   

IFPEN mobilise ses compétences en géosciences, expérimentation et modélisation pour évaluer les ressources, concevoir les installations et accompagner leur exploitation dans la durée.

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Lever les verrous scientifiques de la géothermie profonde

Les travaux de recherche d’IFPEN visent à mieux comprendre le fonctionnement des ressources géothermales et les phénomènes qui conditionnent leur exploitation dans la durée, depuis le sous-sol jusqu’aux puits.

Un programme de recherche structurant sur le sous-sol

Dans le cadre du PEPR Sous-sol, bien commun, IFPEN contribue aux recherches destinées à améliorer la connaissance et l’usage durable du sous-sol.

Pour la géothermie, les travaux portent notamment sur :

• la caractérisation des ressources géothermales 
• la compréhension des circulations de fluides et des échanges thermiques 
• la modélisation du fonctionnement des réservoirs 
• les conditions d’une exploitation durable de la ressource

Découvrir le PEPR Sous-sol, bien commun

Des recherches pour améliorer l’exploitation dans la durée

Les travaux récents et en cours portent notamment sur :

• les boucles géothermiques profondes, pour mieux prévoir leur production de chaleur 
• les dépôts, la corrosion et le colmatage, qui peuvent affecter les puits et les équipements 
• la productivité et l’injectivité des réservoirs, notamment lors de la réinjection des fluides 
• les interactions entre fluides, roches équipements, pour mieux comprendre les phénomènes qui affectent l'exploitation

Découvrir les programmes collaboratifs d’IFPEN

Compétences scientifiques mobilisées

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Géologie - Sédimentologie Physique du transfert et du transport Modélisation et simulation des systèmes Génie chimique et génie des procédés Science des surfaces, des interfaces et des matériaux Microbiologie Méthodes numériques et optimisation  Évaluation des impacts environnementaux & ACV Géochimie Géostatistique - Modélisation géologique Géomécanique Pétrophysique et transferts en milieux poreux Analyse chimique Analyse structurale et imagerie Microfluidique Physique du transfert et du transport Thermodynamique / Modélisation moléculaire Mécanique des fluides Conception de logiciels Calcul haute performance Modélisation économique Mécanique des fluides

Accéder à toutes les compétences 

Comprendre la formation des dépôts minéraux dans les échangeurs thermiques pour limiter les risques de corrosion

VS3 - La Microfluidique au service d’une injectivité préservée

Infrastructures et plateformes

• Cellules et boucles de corrosion haute pression / haute température pour étudier les dépôts et la corrosion en conditions géothermiques.
• Dispositifs de microfluidique pour observer les écoulements et les mécanismes de colmatage à l’échelle des pores.
• Équipements d’analyse et d’imagerie pour caractériser les roches, les fluides et les dépôts.
• Outils de modélisation du sous-sol pour simuler les réservoirs, les écoulements et les transferts de chaleur.
• Outils de simulation des puits pour étudier les écoulements et les échanges thermiques entre les fluides et le sous-sol.

Accéder aux infrastructures

Mettre l’expertise du sous-sol au service des choix publics

Acteur public de recherche, IFPEN mobilise ses connaissances du sous-sol et de la géothermie profonde pour éclairer les choix liés à son développement et à la maîtrise des risques associés.

Croiser les expertises au service des politiques publiques

En 2026, IFPEN et le BRGM ont renforcé leur coopération sur la géothermie profonde dans le cadre d'un accord associant leurs compétences sur le sous-sol.

Avec le BRGM
→ connaissance des ressources du sous-sol, suivi des performances et des risques et coordination des travaux de recherche au service de l'État et des politiques publiques.

En savoir plus sur l'accord entre IFPEN et le BRGM

Contribuer aux échanges de la filière et de la recherche

• Avec l’AFPG
  → partage d’expertise et échanges avec les acteurs français de la géothermie
• Au sein d’EERA JP Geothermal
  → contribution aux échanges et aux priorités de recherche européennes sur la géothermie

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