L'énergie géothermique pourrait dépasser les frontières actuelles. Une équipe de chercheurs a montré que des roches ductiles, jusqu'ici inexplorées, peuvent être fracturées.
Environ 87 % de la chaleur interne de la Terre provient de la désintégration radioactive de minéraux tels que l'uranium et le thorium. Ces roches, situées à grande profondeur, pourraient devenir une source d'énergie considérable.
Centrale géothermique. Image d'illustration Pixabay
Actuellement, la géothermie se limite aux régions volcaniques. Cependant, de nouvelles découvertes ouvrent la voie à l'exploitation de ressources géothermiques supercritiques, présentes presque partout sur le globe. Des entreprises, comme Quaise Energy, tentent de creuser plus profondément que jamais pour atteindre ces roches. Des puits de forage devraient alors aller jusqu'à une dizaine de kilomètres de profondeur, là où la température dépasse les 500 °C.
Les roches ductiles, comparées à du caramel mou, se déforment sous de fortes pressions. Elles pourraient néanmoins être fracturées, permettant ainsi à l'eau d'y circuler et de transporter de l'énergie.
Les chercheurs doivent tout d'abord reproduire en laboratoire les conditions extrêmes de température et de pression, similaires à celles régnant au cœur de la croûte terrestre. Gabriel Meyer, de l'EPFL, a mené une expérience révélant que même à ces profondeurs extrêmes, l'eau supercritique peut circuler à travers les roches ductiles. Une découverte qui pourrait transformer l'avenir de la géothermie.
Marie Violay, directrice du projet, souligne l'importance de cette avancée pour l'exploitation des réservoirs géothermiques profonds, encore inaccessibles jusqu'à présent.
L'eau supercritique: un état de l'eau parfait pour la géothermie
L'eau supercritique est un état de la matière atteint lorsque l'eau dépasse sa température et pression critiques (374°C et 221 bars). Dans cette phase, elle n'est ni totalement liquide ni totalement gazeuse. Elle combine certaines propriétés des deux états, permettant d'extraire de grandes quantités d'énergie thermique.
L'eau supercritique possède une densité proche de celle d'un liquide tout en ayant une viscosité similaire à celle d'un gaz. Elle devient un excellent conducteur de chaleur, transportant efficacement l'énergie des profondeurs de la croûte terrestre vers la surface. Cette capacité unique la rend idéale pour les centrales géothermiques, car elle peut multiplier la production d'énergie par rapport à l'eau classique.
Les réservoirs géothermiques supercritiques sont des zones souterraines où la température dépasse 400°C et où l'eau atteint un état supercritique. Ces réservoirs se trouvent généralement à des profondeurs d'environ 5 à 10 kilomètres, près de la frontière entre la croûte terrestre et le manteau.
Dans ces réservoirs, l'eau supercritique peut transporter de grandes quantités d'énergie thermique. Ce phénomène pourrait augmenter de façon spectaculaire la production d'électricité, jusqu'à dix fois plus que les méthodes géothermiques classiques qui exploitent l'eau à des températures plus basses.
L'exploitation des réservoirs géothermiques supercritiques repose sur des techniques de forage profond et sur la capacité à maintenir la circulation de l'eau à travers des roches ductiles. Ces réservoirs représentent un chalenge technique en raison des conditions extrêmes de pression et de température, mais les avancées récentes, comme celles de l'EPFL, montrent que ces ressources pourraient être accessibles et promettent une révolution dans l'énergie géothermique.