Energie géothermique joue un rôle majeur dans la transition vers les énergies renouvelables grâce à des technologies de nouvelle génération pour l’exploration et le développement.
Les infrastructures solaires et éoliennes se développent, mais des variables incontrôlables peuvent compromettre leur contribution au réseau. L’énergie géothermique est particulièrement attrayante car elle est indépendante des conditions météorologiques.
L’énergie géothermique conventionnelle a été sévèrement limitée par les contraintes de localisation qui reposent sur des réservoirs naturels, rares. L’énergie géothermique de nouvelle génération échappe à cette limitation en utilisant des roches chaudes omniprésentes sous la surface de la terre. Cette technologie peut contourner le besoin d’un réservoir naturel ou construit, ce qui libère considérablement le potentiel du site.
Centrale géothermique en Islande. Image utilisée avec l’aimable autorisation de Wikimedia Commons
Le Département de l’énergie des États-Unis (DOE) a récemment publié un rapport sur les technologies thermiques de nouvelle génération, leurs avantages et les défis liés à leur adaptation à une utilisation généralisée. Le DOE met l’accent sur la création d’emplois potentielle, les économies de coûts et les avantages environnementaux après la mise en œuvre de la technologie géothermique de nouvelle génération.
Limitations de la technologie géothermique conventionnelle
Bien qu’elle constitue une source d’énergie renouvelable puissante, la technologie géothermique conventionnelle est confrontée à plusieurs limitations qui restreignent son adoption généralisée. Traditionnellement, l’exploitation de l’énergie géothermique était limitée aux zones présentant des caractéristiques géologiques naturelles, telles que les sources chaudes et les geysers présents dans les régions tectoniquement actives. Cela limite le développement géothermique à des lieux géographiques spécifiques. De plus, les coûts initiaux élevés liés à l’exploration et au forage de puits profonds, ainsi que l’incertitude de trouver des ressources géothermiques viables, représentent des risques financiers importants.
Des préoccupations environnementales accompagnent également la technologie géothermique conventionnelle. Le processus de forage peut entraîner une subsidence des terres et la libération de gaz à effet de serre piégés sous terre, bien que en quantités bien inférieures aux combustibles fossiles. De plus, l’extraction des fluides géothermiques peut entraîner l’épuisement des ressources en eau et la contamination des eaux souterraines par des minéraux et autres substances.
Comment la technologie géothermique de nouvelle génération échappe aux limitations du site
La technologie géothermique de nouvelle génération a un potentiel explosif et ne dépend pas de limitations spécifiques du site.
La technologie géothermique de nouvelle génération, également connue sous le nom de systèmes géothermiques améliorés (EGS), vise à surmonter les limitations conventionnelles en élargissant le potentiel de l’énergie géothermique au-delà des réservoirs naturels.
Prévisions de puissance à long terme estimées pour l’énergie géothermique de nouvelle génération. Image utilisée avec l’aimable autorisation du Département de l’énergie
EGS consiste à créer ou à améliorer des réservoirs géothermiques artificiels en fracturant hydrauliquement le terrain, où l’eau est injectée dans le sol pour créer des fractures rocheuses, permettant l’extraction de la chaleur à partir de formations rocheuses sèches. Cette technologie élargit considérablement la portée géographique de l’énergie géothermique, la rendant réalisable dans des zones sans activité géothermique naturelle. En raison des limitations naturelles des systèmes géothermiques conventionnels, seulement 25% de l’énergie disponible a été capturée, tandis que la technologie EGS libérera des sites à travers le pays.
De plus, les avancées dans les technologies de forage ont réduit les coûts et augmenté l’efficacité de l’accès aux ressources géothermiques profondes. L’utilisation du forage directionnel, par exemple, permet de forer plusieurs puits à partir d’un seul emplacement, réduisant l’empreinte environnementale et améliorant la viabilité économique des projets géothermiques.
Obstacles à la commercialisation de la géothermie de nouvelle génération
Pendant les 50 dernières années, des ingénieurs ont effectué des recherches et développements importants sur la technologie EGS, mais elle entre maintenant dans la phase de commercialisation. Cette transition vers une adoption généralisée apportera des avantages, y compris des parallèles avec les infrastructures pétrolières et gazières, rendant le transfert de main-d’œuvre plus faisable et les équipements de forage facilement disponibles.
Comme la technologie EGS n’a pas été utilisée dans une grande variété de conditions, les parties prenantes peuvent hésiter à prendre des risques. Elles peuvent attendre de voir les données de performance avant de fournir un soutien total aux projets EGS.
Actuellement, les délais des projets géothermiques sont d’environ 7 à 10 ans. Les procédures complexes de permis liées au forage et à certaines terres publiques continuent de freiner la croissance généralisée de l’énergie géothermique de nouvelle génération.
Néanmoins, le changement est en cours et les limitations de la puissance géothermique conventionnelle seront bientôt de l’histoire ancienne alors que nous progressons vers un avenir renouvelable soutenu par la technologie géothermique de nouvelle génération, qui est flexible, indépendante des conditions météorologiques et capable de fournir des contributions essentielles à la stabilisation du réseau.