La géothermie super-chaude, nouvelle frontière de l’énergie propre

L’exploitation de l’énergie géothermique représente un enjeu majeur pour la transition énergétique. Les systèmes géothermiques améliorés (EGS) offrent la possibilité de produire de l’électricité à partir de la chaleur terrestre dans des zones auparavant considérées comme inexploitables. Une nouvelle étape dans ce domaine vient d’être franchie avec l’annonce d’un projet de démonstration innovant visant à tester la faisabilité d’un système EGS en roche « super-chaude ».

Un projet pionnier de géothermie en roche super-chaude

Mazama Energy, a annoncé le lancement d’un projet de démonstration sur le site géothermique de Newberry. L’objectif de cette initiative est d’évaluer la faisabilité de la création d’un système géothermique amélioré (EGS) en roche «super-chaude». Le terme « super-chaude » désigne des roches dont la température atteint ou dépasse 375°C. L’extraction de chaleur à partir de ces formations rocheuses permettrait d’obtenir une densité de puissance plusieurs fois supérieure à celle des roches moins chaudes.

Les travaux initiaux sur le site de Newberry ont débuté en août 2024. Ils se concentreront sur un puits existant d’une profondeur d’environ 3 000 mètres. Cette phase, qui s’étendra jusqu’à fin octobre 2024, permettra de tester plusieurs technologies. Ces dernières seront ensuite déployées dans deux nouveaux puits profonds, dont le forage est prévu en 2025 et 2026 dans des formations rocheuses super-chaudes.

L’ambition de ce projet est de démontrer, pour la première fois au monde, la possibilité de créer un réservoir géothermique commercialement viable dans des roches super-chaudes. Cette réalisation pourrait étendre considérablement les possibilités d’exploitation de l’énergie géothermique à grande échelle.

Les avantages de la géothermie en roche super-chaude

«L’énergie géothermique présente l’empreinte environnementale la plus faible parmi toutes les sources d’énergie renouvelable actuelles et peut fournir une puissance de base 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 sans aucune émission de CO2», a expliqué Alain Bonneville, géoscientifique en chef chez Mazama Energy. Il a ajouté : «L’objectif du projet de démonstration Newberry SHR est de montrer que la nouvelle technologie développée par Mazama Energy permettra l’extraction économique de chaleur de la terre dans des endroits où cela était considéré comme impossible jusqu’à présent. Ce projet de démonstration bénéficiera d’un soutien important du Département de l’Énergie des États-Unis et sera mené en étroite collaboration avec l’Université d’État de l’Oregon et plusieurs institutions de recherche nationales.»

Les systèmes géothermiques améliorés (EGS) sont des réservoirs géothermiques créés dans des roches chaudes et peu perméables. Le principe consiste à injecter de l’eau froide pour créer de la perméabilité dans la roche solide. Cette technique permet d’implanter des systèmes EGS dans des zones dépourvues de ressources hydrothermales naturelles visibles en surface, comme les sources chaudes ou les fumerolles. Théoriquement, un système EGS pourrait être installé partout où la chaleur géothermique est économiquement récupérable.

Un potentiel énergétique considérable

Plusieurs études menées par le MIT, le Département de l’Énergie, l’U.S. Geological Survey et Google ont conclu que la technologie EGS pourrait libérer des centaines de gigawatts d’énergie géothermique récupérable dans l’Ouest des États-Unis uniquement. Le potentiel à l’échelle nationale pourrait même dépasser les 3 000 gigawatts. Cette technologie pourrait ainsi fournir une part très significative de l’approvisionnement en électricité du pays, qui s’élève actuellement à environ 1 000 GW.

Jusqu’à présent, l’un des principaux défis auxquels étaient confrontés les projets EGS était leur coût. Les puits géothermiques peuvent coûter plusieurs millions de dollars à construire. Par conséquent, l’augmentation de la capacité de production de chaque puits est essentielle pour rendre cette technologie plus compétitive sur le marché de l’électricité. En effet, cela permet de réduire le coût de l’électricité produite en diminuant le nombre de puits nécessaires.

Les systèmes à zone de stimulation unique ne produisent pas suffisamment d’énergie par puits pour rendre l’électricité produite compétitive en termes de coût. La capacité de créer plusieurs zones stimulées à partir d’un seul puits augmente la quantité d’énergie produite, réduisant ainsi le coût global de l’électricité générée. Le projet de démonstration de Mazama Energy vise à relever ce défi en exploitant le potentiel des roches super-chaudes.

Légende illustration : L’énergie SHR est produite à partir de roches peu ou pas perméables, en aménageant des réservoirs pour faire circuler l’eau entre les puits afin de récolter la chaleur. L’EGS SHR peut produire une densité d’énergie 6 à 10 fois plus élevée que l’EGS traditionnelle à ~200°C. MUSE™ nécessite 80 % de puits en moins que les approches EGS actuelles.

Source : Mazama Energy