En matière d'énergies renouvelables, les superstars sont toujours le solaire et l'éolien : sans surprise, compte tenu du succès des deux secteurs. Les énergies solaire et éolienne ont cependant leurs inconvénients. Ils ne sont pas encore continus, fiables et utilisables universellement. Le stockage et le transport de l'énergie sont cruciaux : des progrès ont été réalisés sur les deux fronts, mais les batteries restent coûteuses à produire, à entretenir et à remplacer.
Et s'il y avait une réserve d'énergie presque illimitée dans le monde ? Et s'il « suffisait » de développer des technologies utilisant cette source d'énergie ? Si cela suffisait, en un mot : forage ?
La réponse est de percer
La réponse à ces questions est et a toujours été directement sous nos pieds : le cœur de notre planète est plus chaud que le soleil (même s'il refroidit un peu). Tout ce qu'il faut, c'est percer assez profondément pour libérer une partie de sa chaleur.
C'est du moins l'intention qu'il a Quaiser l'énergie: la startup née au sein du MIT en 2018 vient d'obtenir 40 millions de dollars de nouveaux financements. Mais pour vraiment forer profondément, vous avez d'abord besoin de nouveaux forets.
L'idée
Pour vaporiser la roche au lieu de la briser, il faut remplacer les pointes traditionnelles par des faisceaux lumineux à ondes millimétriques. Ces foreuses « sans contact » peuvent pénétrer jusqu'à 20 km (12 miles) dans la croûte terrestre, où la roche atteint des températures supérieures à 350°C (700 degrés Fahrenheit). L'eau serait aspirée dans le trou et transformée en vapeur, puis en énergie.
"Nous avons actuellement un problème d'accès", dit-il Carlos Aráque, co-fondateur et PDG de Quaise. "Lorsque nous pourrons forer à 10 à 20 kilomètres de profondeur, nous aurons accès à une source d'énergie pratiquement infinie."
Cela semble prometteur, mais la startup n'a pas encore prouvé que sa technologie expérimentale fonctionne. Au fait, ça marche ? Faisons d'abord un petit pas en arrière.
La géothermie expliquée à mon chien
L'énergie géothermique ne reçoit pas beaucoup d'attention car elle dépend de conditions particulières. L'Islande, par exemple, a créé son propre réseau électrique. presque 100% renouvelable utilisant la géothermie et l'hydroélectricité : c'est un leader en Europe. Mais l'Islande est un cas rare : une île magnifique composée de volcans et de glaciers, et lorsque le feu et l'eau se rencontrent près de la surface, vous n'avez même pas besoin de forer.
Les centrales géothermiques conventionnelles utilisent la vapeur qui monte à travers les fissures et les crevasses de la roche pour chauffer les structures et entraîner les turbines qui produisent de l'électricité. Pas du tout facile et pas du tout évident.
La géothermie nouvelle génération
C’est pourquoi la géothermie vise une fois de plus à créer les bonnes conditions, plutôt que de les chercher ailleurs. Les systèmes géothermiques avancés (EGS) pénètrent dans les roches plus chaudes avec moins de fissures et de fissures naturelles. Ils fracturent ensuite la roche à l’aide de fluides à haute pression (une technologie empruntée à l’industrie pétrolière et gazière connue sous le nom de « fracturation hydraulique »). J'ai dit fracturation et j'ai déjà levé le nez.
Bien entendu, les partisans de l’EGS soulignent que les fluides utilisés pour l’EGS sont plus sûrs et présentent un risque moindre de pollution des eaux souterraines. Idem pour les risques d’induire une activité sismique, car les systèmes EGS produiraient des fractures plus petites dans la roche, en utilisant une pression plus faible que la fracturation hydraulique qui récupère le pétrole et le gaz de schiste. Mes doutes demeurent cependant.
Le système Quaise est encore plus avancé
Le type de système géothermique proposé par Quaise, selon la société, est à des années-lumière même du système géothermique nouvellement développé.
Forer à de très grandes profondeurs signifie frapper la roche à des températures plus élevées. Si élevé qu'il produit de l'eau "supercritique". Un quatrième état au-delà de l'état solide, liquide et gazeux, durant lequel l'eau contient 4 à 10 fois plus d'énergie par unité de masse, doublant sa conversion en électricité.
En résumé : vous obtiendriez plus d'énergie, et vous obtiendriez plus d'électricité à partir de cette énergie. Plus important encore, cela pourrait être fait n'importe où dans le monde.
Y creuser est un exploit
Plus vous forez, plus la roche devient chaude : un avantage qui a un prix. Avec les technologies conventionnelles, il existe un point au-delà duquel le forage n’est plus possible. En termes simples, l'électronique fond et les forets sont littéralement arrachés. Pour en remplacer un à ces profondeurs, cela peut prendre une semaine pour le soulever, deux heures pour le remplacer et encore une semaine pour le redescendre.
La solution (pas si originale ni nouvelle) est le perçage sans contact.
Paul Woskov du MIT, dont les recherches sous-tendent l'approche de Quaise, a mis 10 ans rien que pour démontrer la physique impliquée dans cette technologie. Le système de forage sans toucher la roche comprend un faisceau d'énergie d'ondes millimétriques, une fréquence électromagnétique dans le territoire des micro-ondes générée par un gyrotron en surface. Le faisceau micro-ondes est « projeté » dans le trou de forage avec un gaz (azote, air ou argon) et vaporise les couches rocheuses profondes de la Terre. Ensuite, le gaz se lie à la roche vaporisée et la ramène à la surface sous forme d'un nuage de cendres volcaniques.
Les premiers tests, fruit des subventions reçues, débuteront en 2024.
Quaise commencera à forer avec cette méthode dans un peu moins de deux ans, en augmentant progressivement la profondeur. Le seul goulot d'étranglement est cette technique, affirme l'entreprise : tout le reste est prêt, y compris les centrales électriques.
En effet, les centrales électriques actuelles pourraient être "adaptées" en forant à proximité et en remplaçant les énergies fossiles par la géothermie, avec une empreinte écologique de 100 à 1000 fois moindre.
Pour le dire ainsi, cela ressemblerait à la véritable transition écologique. Une grande vision. Bien sûr, encore tôt, mais cela mérite beaucoup d'attention.
Le "moteur géologique" de la Terre l'a encore pendant au moins un milliard d'années. C'est une source d'énergie disponible partout dans le monde.
