La géothermie, c’est aussi une histoire de forages dans le sous-sol profond. Un environnement qui met les outils à rude épreuve, ce qui se traduit par des coûts importants. Mais le laboratoire américain Sandia a trouvé comment réduire significativement ces coûts. Un pas de plus vers la maturité de la géothermie profonde ?
La géothermie profonde intéresse les États-Unis depuis les années 1970, et c’est depuis le début des années 2000 que le Department of Energy (DOE) a considérablement accru son financement. À quoi correspond cette source d’énergie ? Elle désigne les techniques qui s’occupent des gisements de chaleur situés à plus de 1 000 m de profondeur, ou plus de 1 500 m, selon les définitions. Elles puisent dans des aquifères profonds, bien plus profonds que les nappes phréatiques ; si profond, l’eau y dépasse les 100 °C.
On pourrait rapprocher cette passion américaine pour la géothermie profonde d’une autre passion américaine : les forages d’hydrocarbures fossiles. Pourquoi pas ? Quoi qu’il en soit, elle repose sur un constat : le gisement d’énergie est énorme. En 2008, une étude du MIT chiffre le gisement situé entre 3 et 10 km de profondeur à 200 ZJ (zéta-joule), et jusqu’à dix fois plus en prenant en compte des améliorations technologiques. 200 ZJ ? C’est une manière scientifique d’écrire 50 millions de TWh, à comparer à la consommation énergétique annuelle des USA, toutes sources d’énergie confondues, qui est de l’ordre de 25 000 TWh. L’étude du MIT indique donc que le gisement accessible sur son territoire représente bien plus de 1 000 ans de consommation d’énergie.
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Les obstacles technologiques à l’expansion de la géothermie profonde sont nombreux, et l’on peut citer les séismes qui se sont produits en Alsace, et qui ont conduit à l’arrêt de l’installation française. Si tant est que ces risques soient définitivement maîtrisés, un autre obstacle est le coût de forage des puits.
En ce début décembre, le laboratoire américain Sandia vient d’annoncer sa découverte par un communiqué de presse : ils savent maintenant comment utiliser de manière efficace, pour la géothermie, des mèches de forage en diamant industriel. En effet, ce type de forage est réalisé dans des roches chaudes et sèches, au sein desquelles les mèches diamant s’usent trop vite. Par ailleurs, les roches des sites géothermiques sont parcourues de fissures contre lesquelles les mèches peuvent rebondir, ce qui peut être à l’origine de dégâts importants pour le matériel.
En utilisant des modélisations informatiques des essais FORGE (Frontier Observatory for Reseach in Geothermal Energy) dans l’Utah, l’équipe de Sandia a pu déterminer les meilleurs paramètres pour minimiser l’usure des outils, les risques d’endommagement, et le temps de forage, et donc, au total, leur coût. De quoi, donc, se rapprocher de la viabilité commerciale pour la géothermie profonde.
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C’est formidable d’avoir un potentiel thermique si imposant en profondeur mais je ne vois jamais un questionnement de ces chercheurs sur les effets potentiel géologique d’un refroidissement de ces nappes de chaleur. Ces d’un échange qu’il s’agit. On troc du froid contre de la chaleur donc on tempère des deux côtés.
Bonjour,
1500m voire plus n’est pas un problème. Les pétroliers forent à plus de 7000m de manière quasi habituelle.
Quant à la start-up qui voudrait atteindre 20000m je peux déjà lui dire d’arrêter cette ineptie. Le poids de la tige de forage augmente avec la profondeur et les limites de rupture en tête de puits surviennent…. bien avant 20km de tige suspendues.
Bien cordialement.
hoho Bernard
Sauf erreur, le pitch de l’article c’est de forer sans casser le matériel, donc de faciliter et rentabiliser, pas d’aller profond. Bon, on ne sait pas comment ils font, mais c’est secondaire.
J’ai même lu que les pétroliers pourraient se reconvertir dans la géothermie. C’est crédible ?
c’est beaucoup plus que crédible, c’est en cours.
Une très forte proportion des employés de la géothermie ont une expérience dans l’industrie pétrolière. Ce sont essentiellement les mêmes techniques et les mêmes matériels qui sont nécessaires.
C’est tout à fait crédible d’autant plus que la géothermie peut se pratiquer partout et représente une source inépuisable qui pourrait se substituer aux hydrocarbures fossiles. Les pétroliers ont donc tout intérêt à se positionner en force sur ce créneau.
Certains ont d’ailleurs commencé, mais font une anti propagande et freinent le plus possible pour continuer à produire et vendre leurs produits carbonés.
reste à voir comment sera exploitée cette géothermie, soit à fond, comme une réserve fossile, durée de vie 25 ans , soit de manière durable, au taux de renouvellement et la durée de vie est quasi infinie avec des capacités de puissance crête importante car la constante de temps est de plusieurs années.
Il est amusant de noter qu’une solution potentielle pour régler définitivement et très économiquement le problème de la variabilité des énergies renouvelable vienne de l’industrie pétrolière.
Bonjour
Il y a une ineptie encore plus énorme. Supposons que cette technologie devienne un jour faisable et rentable. Ce que j’espère jamais. Que se passera-t-il? Toute la planète se mettra à extraire massivement cette énergie soit-disant inépuisable. Ils vont forer encore plus profondément, encore et encore… Jusqu’à impacter la température du noyau externe. Et là, il n’aura aucun moyen d’inverser le processus.
Le noyau de la terre est super profond (plusieurs milliers de km de profondeur)
Plus vraisemblable de coloniser la planète Pluton que d’aller creuser jusque la.
La croûte terrestre fait en gros quelques dizaines de km, le manteau plusieurs milliers.
On ne pourra jamais forer à plus de 12, voire 13km; pour des raisons de contraintes (mécaniques et thermiques) dans les tiges de forages…. Pour vous dire que l’humanité sera éteinte avant que l’on arrive à refroidir le Moho, puis le manteau supérieur…
Bien cordialement
Non aucune chance que cela arrive, il est question de forage de quelques km, la croûte terrestre fait 100km et le manteau 2800km
On reste un peu sur sa faim 🙄
l’aie à sorti il y a quelques jours une étude intéressante sur sujet.
https://www.iea.org/reports/the-future-of-geothermal-energy/executive-summary
les profondeurs de forage 4000 m sont maintenant fréquentes dans l’industrie pétrolière et à 4000 m la France à un potentiel géothermique très important.
Les aquifères dits profonds en France tournent autour des 2000 à 2700m.
Les températures à ces profondeurs varient entre 80 et 120 degrés (plus 1 degré par 30m de profondeur en moyenne, davantage dans certaines régions particulières).
Oui il y a un potentiel très important en France, comme ailleurs, même sans vouloir descendre (comme à Soultz) jusqu’à 5000m.pour remonter des eaux vers les 200 degrès.
Un chauffage collectif par circulation d’eau ne nécessite pas de vapeur surchauffée pour faire tourner des turbines pour produire de l’électricité…