L’énergie des roches chaudes

CANBERRA – Posez la question des énergies renouvelables à n’importe quel ingénieur de réseaux électriques et il est probable qu’il vous dira qu’elles ne fournissent pas l’énergie de charge de base. En d’autres termes, on ne peut pas compter sur les énergies renouvelables pour alimenter les réseaux 24 heures par jour, sept jours par semaine : le vent ne fait pas toujours tourner les éoliennes, le soleil ne brille pas la nuit sur les panneaux des centrales solaires et même l’énergie hydroélectrique peut faire défaut s’il ne pleut pas assez.

La nature imprévisible inhérente aux principales énergies renouvelables présente de sérieuses difficultés pour les planificateurs des systèmes électriques. Elle limite le nombre des sources d’énergie qui peuvent être utilement connectées aux réseaux électriques mondiaux. Les consommateurs s’attendent après tout à pouvoir disposer de courant électrique à tout moment.

La solution technique consiste à faire en sorte qu’une énergie de charge de base fiable soit la principale composante des différentes sources de production d’électricité, suppléée par des « centrales de pointe » intégrées aux réseaux quand nécessaire. Dans certains pays, cette capacité de point repose sur l’énergie hydroélectrique, mais elle est assurée la plupart du temps par les combustibles fossiles, tels que gaz, diesel et fioul.

L’énergie de charge de base est elle aussi assurée par les combustibles fossiles et près de 39 pour cent de la production mondiale d’électricité repose sur la combustion de charbon. Certains pays ont fait le pari du nucléaire, mais les gisements de combustibles nucléaires de bonne qualité semblent être limités, et les coûts de stockage des déchets et du démantèlement des centrales sont élevés.

Le défi est donc de réduire notre dépendance actuelle envers les combustibles fossiles et nucléaires pour la production d’énergie de charge de base. La solution pourrait bien être sous nos pieds.

La Terre est une planète incroyablement chaude. À six milles kilomètres sous la surface, le noyau du globe terrestre est aussi chaud que la surface du soleil. Mais même à des profondeurs moindres, il existe des températures suffisantes pour produire de l’électricité. Cette énergie géothermique est utilisée pour produire une énergie de charge de base fiable depuis plus de 100 ans, et est couramment utilisée dans de nombreux pays, dont l’Italie, l’Islande, le Japon, la Nouvelle-Zélande et la côte ouest des Etats-Unis.

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La technologie est bien maîtrisée et la production d’électricité fiable s’élève à plus de 9000 mégawatts dans le monde. Mais l’énergie géothermique conventionnelle fait appel à des sources naturelles de vapeur ou d’eau chaude, qui se trouvent généralement dans les régions volcaniques, ce qui limite son intérêt pour la plus grande partie du monde.

Il existe une autre forme d’énergie géothermique qui est bien plus intéressante et qui permettrait de couvrir les besoins de l’humanité en énergie de charge de base propre : la technologie des  « roches chaudes sèches » (hot dry rocks-HDR). Elle utilise la chaleur présente dans les roches à quelques kilomètres seulement sous la surface de la Terre. Mais sans vapeur ou eau chaude naturelles pour véhiculer la chaleur à la surface, une solution technique devait être trouvée, et au cours des 35 dernières années, plus de 600 millions de dollars ont été dépensés dans le monde pour en trouver une.

Le concept est étonnamment simple : forer au moins deux puits à cinq kilomètres de profondeur, injecter de l’eau froide dans l’un, qui passe à travers les roches chaudes et ensuite la ramener en surface, où l’énergie est récupérée dans une centrale électrique. Il suffit ensuite de réinjecter l’eau refroidie pour un nouveau passage dans le roches. Seule la chaleur est recueillie en surface, le reste est réinjecté en permanence, éliminant le problème des déchets.

En finale, ce sera le coût de la technologie géothermique des roches chaudes qui déterminera son rôle à long terme, parce que les forages coûtent cher, et que l’investissement doit être trouvé avant que les centrales puissent produire de l’électricité. Moins les sources de chaleur sont profondes et moins l’équipement coûte cher, plus l’énergie géothermique des roches chaudes est compétitive. Les prix toujours plus élevés des combustibles fossiles et nucléaires rendent également cette technologie plus attrayante, étant donné que l’économie à long terme de l’énergie géothermique est en fait bloquée par les mouvements des prix du pétrole.

Les gisements de roches chaudes sèches sont communs, et de vastes réserves de chaleur sont aisément accessibles dans de nombreux endroits du globe. Mais les aspects scientifiques et technologiques de la géothermie des roches chaudes ont présenté de nombreuses difficultés et ce n’est qu’aujourd’hui que les premières centrales électriques commencent à voir le jour. Une petite centrale fonctionne à Landau, en Allemagne et d’autres sont en construction en France et en Australie.

Les premières centrales devront passer par les étapes opérationnelles et financières obligées avant que l’énergie géothermique des roches chaudes sèches puisse commencer à influer sur les réserves énergétiques mondiales. La réorganisation des réseaux électriques du globe sera une tâche coûteuse, quelle que soit la combinaison des technologies utilisées. Les systèmes retenus devront aussi être fiables et accessibles à grande échelle.

Le développement de l’énergie géothermique des roches chaudes a été long et coûteux, mais comme toutes les nouvelles technologies, les nécessaires étapes de la recherche et du développement devaient aboutir avant de lancer le développement commercial. Les constructions en cours de nouvelles centrales sont autant de signes d’espoir pour une utilisation généralisée de l’énergie géothermique, source inépuisable d’une énergie de charge de base sans empreinte carbone.

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