Cette transcription a été modifiée et condensée pour plus de clarté.
Le volcan Newberry – le plus grand volcan du nord-ouest du Pacifique – est le site d’une expérience qui vise une percée dans l’énergie géothermique.
L’expérience est une petite étape dans le monde à haut risque et à haute récompense de la prochaine génération
géothermique. L’objectif est de remplacer les combustibles fossiles par cette énergie renouvelable toujours disponible. Le défi, cependant, est de le faire fonctionner.
Pour accéder à l’énergie géothermique, vous avez besoin de trois éléments : la chaleur, l’eau et la roche perméable.
L’eau s’écoule à travers les interstices de la roche chaude et perméable, transférant la chaleur du sous-sol profond vers la surface. C’est l’énergie géothermique.
Les premières ressources géothermiques du monde étaient les rares endroits où ces trois choses se sont réunies naturellement. Comme les sources chaudes ou les geysers, trouvés dans des endroits comme la montagne ouest des États-Unis.
Les premiers projets étaient extrêmement simples : pomper l’eau dans les bâtiments pour la chaleur et les bains chauds. Mais finalement, à partir du XXe siècle, des pays du monde entier – comme l’Italie, l’Islande et les États-Unis – ont commencé à utiliser l’énergie géothermique pour produire de l’électricité, en utilisant la vapeur pour alimenter des turbines.
Cette forme d’énergie présente un grand avantage par rapport aux autres énergies renouvelables. Pour comprendre, comparons une centrale géothermique et une ferme solaire, chacune capable de pomper la même quantité d’énergie.
Sur la ferme solaire, disons qu’il n’y a vraiment de soleil que pendant environ cinq heures par jour. Cela signifie que chaque jour, il ne produit que 20 % de son potentiel. Une centrale géothermique, en revanche, peut essentiellement produire à pleine puissance, toute la journée, tous les jours. Ce qui fait de la géothermie un type d’énergie vraiment utile : elle offre les mêmes avantages “toujours actifs” qu’une centrale électrique à combustible fossile, mais elle est renouvelable.
Les gens étaient naturellement enthousiasmés par la géothermie, et la source d’énergie a commencé à décoller aux États-Unis après la crise énergétique des années 1970. Mais malgré tous ses avantages, l’énergie géothermique n’a jamais joué qu’un petit rôle sur notre réseau. Et, pour comprendre pourquoi, comparons-le à nouveau à cette ferme solaire.
Pour construire cette ferme solaire, vous devez trouver du soleil. Et vous le faites, comme, en levant les yeux. Mais pour la centrale géothermique, j’aurais besoin de trouver un endroit rare qui possède ces trois ingrédients géothermiques, caché sous des kilomètres de roche. Ensuite, je devrais payer des équipements et une main-d’œuvre coûteux, et passer des années à obtenir des permis, juste pour que l’usine soit opérationnelle. Ainsi, malgré tous ses avantages et l’énergie presque illimitée de la terre, il est difficile de faire un projet au crayon.
En raison de ces défis, l’énergie géothermique a commencé à ralentir vers les années 1990. L’industrie avait besoin de quelque chose pour changer.
Ce changement ? Un nouveau procédé connu sous le nom de géothermie améliorée. Au lieu de compter sur des endroits où ces trois ingrédients géothermiques se rejoignent naturellement, la géothermie améliorée vous permet de puiser dans la chaleur, même s’il vous manque les deux autres.
Il fonctionne en injectant de l’eau à haute pression dans le sol, formant un réseau de petites fissures permettant à l’eau de s’écouler et de ramener la chaleur à la surface. C’est une idée similaire à la fracturation, mais avec beaucoup moins de pollution.
La technologie ouvre vraiment le potentiel de la géothermie. Pour mettre les choses en perspective : les États-Unis produisent actuellement environ 3 gigawatts d’électricité géothermique. La géothermie améliorée pourrait théoriquement générer plus de 5 000 gigawatts d’électricité, soit plus que toutes les centrales à combustibles fossiles du pays.
Alors pourquoi la géothermie améliorée n’alimente-t-elle pas le monde ? Malgré quelques projets pilotes réussis, le problème, encore une fois, c’est l’argent.
Juste au moment où les gens commençaient à prendre au sérieux la géothermie améliorée, une autre transition énergétique s’est produite : le solaire, l’éolien et le gaz naturel sont devenus bon marché. Alors que la géothermie améliorée pouvait concurrencer le charbon, elle avait du mal avec sa nouvelle concurrence.
“Avec le changement dans l’économie de l’énergie, la question était de savoir comment la géothermie est-elle compétitive ?” a déclaré Geoff Garrison, vice-président de la recherche et du développement de la société géothermique AltaRock.
AltaRock était l’une des entreprises qui tentaient de tirer parti de la promesse d’une géothermie améliorée, pour être prise au dépourvu par cette vague de gaz bon marché et d’énergies renouvelables. Afin d’être compétitifs, la seule option qu’ils voyaient était de construire un projet géothermique amélioré encore plus chaud. Et c’est ce qui les a amenés au volcan Newberry.
“Il y a un très grand corps de magma en dessous”, a déclaré Garrison. “Il contient une énorme quantité de chaleur.”
AltaRock voulait atteindre des températures de 400 à 450 degrés Celsius (752-842 degrés Fahrenheit) – ce que l’industrie appelle « super hot rock ». À cette température, vous obtenez beaucoup plus d’énergie et l’extrayez plus efficacement.
Dans un endroit normal, il faudrait creuser environ huit milles pour atteindre ce genre de températures. Mais à Newberry, il fait si chaud que vous pouvez atteindre ces températures à un quart de la profondeur. AltaRock a vu cela comme un terrain d’essai parfait pour l’énergie géothermique super chaude.
Si Altarock va atteindre ces températures super chaudes au-delà de Newberry, ils vont devoir forer plus profondément. Et c’est vraiment difficile à faire avec des perceuses conventionnelles. Au lieu de cela, ils espèrent utiliser un autre type de nouvelle technologie qui ressemble à de la science-fiction : un rayon de chaleur pour faire fondre les roches. C’est ce qu’on appelle une onde millimétrique – c’est un peu comme un laser, dans une autre partie du spectre.
L’idée est venue de Paul Woskov, un scientifique de la fusion au MIT. Dans ses recherches, il avait vu les vagues faire fondre accidentellement des trous dans les murs de tuiles. Des années plus tard, il a commencé à étudier les ondes millimétriques comme moyen de faire fondre la roche.
Après une décennie de recherche, il travaille maintenant avec une société géothermique appelée Quaise pour tester les ondes millimétriques pour le forage géothermique. Ils font des tests au laboratoire national d’Oak Ridge – essentiellement, faire fondre des trous dans les roches.
A terme, AltaRock espère tester ces ondes millimétriques dans le monde réel à Newberry.
Et, s’ils réussissent, ce nouveau rayon de chaleur pourrait rendre un peu plus possible d’atteindre ces températures super chaudes n’importe où.
AltaRock et d’autres startups géothermiques comme elle ont un long et difficile chemin à parcourir.
Mais ils voient aussi une grande récompense.
“Nous parlons de remplacer chaque centrale au charbon du pays ou chaque centrale au gaz naturel du pays par la géothermie”, a déclaré Garrison. “Nous pouvons faire ça. C’est l’ampleur de la ressource que nous avons à portée de main.
Il n’est certainement pas garanti de réussir. Il y a de fortes chances qu’il y ait beaucoup d’échecs en cours de route.
Mais il y a tellement de chaleur dans la terre que l’énergie géothermique d’aujourd’hui n’est que la pointe de l’iceberg.
