Alors que les prix de gros du gaz montent en flèche – en raison des pénuries d’approvisionnement et de l’impact de l’invasion russe de l’Ukraine – et que le monde cherche à se départir des combustibles fossiles émetteurs de gaz à effet de serre, la demande de sources d’énergie alternatives et renouvelables augmente. Cependant, les énergies renouvelables conventionnelles présentent certaines limites. L’éolien et le solaire sont notoirement variables, et les technologies de stockage d’énergie nécessaires pour compenser cela ne sont ni tout à fait prêtes ni rentables à l’heure actuelle. La combustion de la biomasse dégage encore des gaz à effet de serre, tandis que les centrales hydroélectriques et géothermiques conventionnelles sont limitées dans les endroits où elles peuvent être construites. Pour l’énergie géothermique, cependant, cela pourrait bientôt ne plus être le cas.
Jim Hollis est le co-fondateur et directeur de l’exploitation de Geothermal Technologies Inc., une entreprise basée aux États-Unis qui travaille à une nouvelle forme expérimentale de centrale géothermique qui pourrait révolutionner l’adoption.
Comme l’a expliqué M. Hollis, membre de la Society of Exploration Geophysicists, il existe différentes approches pour exploiter la chaleur de la Terre.
Il a déclaré : « Si vous regardez ce que nous appelons la première génération, ce sont ces systèmes géothermiques naturels.
« Ici, vous utilisez une sorte de volcan ou de magma comme source de chaleur. Il y a un système de fracture et il y a une source d’eau et il y a de la plomberie.
“Si vous regardez autour du monde, il y a une poignée de ces choses, mais malheureusement elles sont super rares.
« Et c’est pourquoi la géothermie est une très petite fraction de l’énergie renouvelable.
« C’est frustrant, car le centre de la Terre est plus chaud que la face du Soleil. Il fait chaud là-bas ! Je veux dire, la Terre est cette batterie géante, non ? »
Une nouvelle approche pour exploiter cette ressource – baptisée “Hot Dry Rock” ou “Enhanced Geothermal Systems” – a été testée il y a environ 20 ans.
Ce concept consiste à percer quelques trous dans la Terre jusqu’à ce qu’elle devienne vraiment chaude, à verser de l’eau froide dans un alésage, à la laisser chauffer et à migrer vers l’autre trou où vous pouvez la pomper et produire de la vapeur pour entraîner une turbine électrique. .
M. Hollis a déclaré: “Plus d’un milliard de dollars ont été dépensés pour cela. Ne fonctionne pas.
Hot Dry Rock, a-t-il expliqué, a divers problèmes. D’une part, parfois l’eau que vous versez dans les forages trouve un tas de fissures en profondeur et est perdue.
M. Hollis a ajouté: «Mais le plus gros problème est que le rock est un chef d’orchestre. Vous versez de l’eau froide dedans, cela refroidit la roche – et puis le système ne fonctionne pas.
Les systèmes géothermiques dits « en boucle fermée » ou « de troisième génération » résolvent le premier problème en faisant circuler une solution de transfert de chaleur dans des conduites enterrées.
Cependant, la roche autour des boucles finit toujours par se refroidir – et prend du “temps géologique” pour la réchauffer – ce qui signifie que chaque installation a vraiment une durée de vie limitée avant que vous n’ayez à vous déplacer vers un nouveau site.
C’est là qu’intervient la conception «GenaSys» de quatrième génération de Geothermal Technologies, basée sur un concept développé pour la première fois à l’Université Johns Hopkins de Baltimore.
La clé de cette approche consiste à puiser dans l’eau qui se trouve au fond des bassins pétroliers et gaziers.
M. Hollis a expliqué : « Il fait super chaud. On le sait parce qu’on injecte de l’eau de fracturation et tout là-bas, n’est-ce pas ?
“Ce qui est si cool avec l’eau, c’est que si vous mettez en place des puits d’injection latéraux, vous pouvez mettre en place des courants convectifs [in the surrounding groundwater] qui extrait la chaleur d’une zone beaucoup plus vaste.
Les courants, a-t-il expliqué, reconstituent la chaleur autour du système, aidant à empêcher le front froid généré par l’injection d’eau dans le tuyau de descente d’atteindre le tuyau d’eau chaude.
M. Hollis a ajouté: “Ces choses dureront des décennies.”
Geothermal Technologies est sur le point de construire un prototype de puits dans le bassin de Denver.
Cependant, M. Hollis a ajouté: “Ce qui est super intéressant, c’est que ces aquifères d’eau chaude sont partout – à peu près partout où vous obtenez du pétrole.”
Bien qu’il soit plus difficile à mettre en place, les systèmes GenaSys pourraient même être utilisés en mer – par exemple, en mer du Nord, en réaffectant des plates-formes de forage au-dessus de puits de pétrole et de gaz exploités.
M. Hollis a conclu : « Nous pouvons donc faire évoluer ces choses à l’échelle mondiale et vraiment augmenter la capacité d’intégrer la géothermie pour compléter le solaire, l’éolien et d’autres choses.