Imaginez une source d’énergie pratiquement inépuisable, capable de répondre à tous les besoins énergétiques de la planète sans épuiser les ressources naturelles et sans polluer notre environnement. Cette énergie existe déjà sous nos pieds : c’est la géothermique. Néanmoins, pour l’exploiter à grande échelle, il faut percer les couches profondes de la Terre jusqu’à des endroits où la chaleur et la pression sont si intenses que les conditions sont extrêmes. Bien que l’idée d’exploiter cette chaleur semble lointaine, des scientifiques et des entreprises innovantes ont trouvé des solutions pour percer là où personne n’a jamais pu aller auparavant.
L’énergie géothermique : qu’est-ce que c’est ?
L’énergie géothermique provient de la chaleur interne de la Terre générée par deux phénomènes principaux : la désintégration des éléments radioactifs et la chaleur résiduelle de la formation de la planète il y a des milliards d’années. Cette chaleur est stockée dans le noyau terrestre, principalement composé de fer et de nickel, à une température de plus de 9 000 °C, soit bien plus que la lave qui sort des volcans. Cette chaleur circule à travers différentes couches géologiques jusqu’à la croûte terrestre et pourrait être utilisée pour produire de l’électricité, chauffer des bâtiments et bien plus encore.
L’énergie géothermique est inépuisable à l’échelle humaine et ne dépend pas des conditions climatiques contrairement à des sources d’énergie comme le solaire ou l’éolien, ce qui rend la particulièrement intéressante. Elle offre donc une solution stable et fiable pour répondre aux besoins énergétiques mondiaux. Toutefois, l’exploitation de cette énergie reste un défi technique majeur : accéder aux profondeurs nécessaires, où la température est suffisante pour générer de l’énergie géothermique, exige en effet des technologies de forage extrêmement avancées.
Le forage superprofond : un défi de taille
Jusqu’à présent, l’exploitation de l’énergie géothermique a été limitée par notre capacité à forer à des profondeurs suffisantes. La croûte terrestre, qui constitue la couche externe de la Terre, mesure en moyenne entre 30 et 50 kilomètres d’épaisseur et elle est souvent composée de roches très denses et difficiles à percer. Le forage superprofond, qui consiste à percer la croûte terrestre pour atteindre les couches plus profondes et chaudes, a été tenté à plusieurs reprises, mais a toujours rencontré de nombreuses difficultés.
Un exemple emblématique est le forage superprofond de Kola, réalisé par une équipe de chercheurs russes à partir de 1970. Leur objectif était de percer jusqu’au manteau terrestre, situé à environ 2 900 kilomètres sous la surface. Cependant, après avoir foré à 12 200 mètres de profondeur, soit un peu plus de douze kilomètres, l’équipe a dû abandonner le projet en raison de températures excessivement élevées (170 °C) qui endommageaient les foreuses. Bien que cet exploit ait permis d’atteindre une profondeur record, il ne s’agissait en réalité que de la couche supérieure de la croûte et non du manteau, inaccessible avec les technologies de l’époque.
De nouvelles technologies pour forer plus profondément
Malgré ces échecs, de nouvelles approches technologiques promettent de rendre l’exploitation de l’énergie géothermique possible à des profondeurs beaucoup plus grandes. L’une des innovations majeures dans ce domaine est l’utilisation des gyrotrons, des appareils qui génèrent des ondes millimétriques capables de chauffer intensément la roche jusqu’à la vaporiser. Cette technique permet de percer la roche beaucoup plus rapidement et efficacement que les méthodes de forage conventionnelles.
Des entreprises comme Quaise Energy, fondée en 2018 par des chercheurs du MIT, ont réussi à combiner cette technologie à des méthodes de forage plus traditionnelles. Leur projet consiste à utiliser des gyrotrons pour générer la chaleur nécessaire à la destruction de la roche avant qu’une foreuse traditionnelle ne puisse intervenir. Le processus est également plus écologique, car il utilise de l’argon pour refroidir et purifier la roche pendant le forage.
Les premiers tests de Quaise Energy ont montré des résultats prometteurs. Lors de tests en extérieur, leur système a réussi à percer de petites couches de roche, prouvant ainsi qu’il serait possible d’étendre cette technologie pour des forages à des profondeurs allant jusqu’à vingt kilomètres. À ces profondeurs, la température de la roche atteint environ 480 °C, une chaleur suffisamment élevée pour produire de l’énergie géothermique de manière rentable et continue.
L’impact d’une énergie géothermique à grande échelle
L’un des principaux avantages de l’énergie géothermique est sa durabilité. Une fois les technologies de forage améliorées, il serait en effet possible de forer en profondeur et d’accéder à une source d’énergie stable qui pourrait être utilisée pour produire de l’électricité et chauffer des bâtiments de manière continue, sans interruption ni dépendance aux conditions météorologiques. En outre, contrairement aux combustibles fossiles, l’énergie géothermique est une source propre qui n’émet pas de gaz à effet de serre, ce qui en fait une alternative idéale pour réduire notre empreinte carbone.
Si les recherches actuelles réussissent à forer plus profondément et à exploiter pleinement cette source d’énergie, elle pourrait révolutionner notre façon de produire de l’énergie à l’échelle mondiale. L’accès à cette énergie renouvelable pourrait remplacer les combustibles fossiles et offrir une solution à long terme pour les besoins énergétiques mondiaux. En fin de compte, cela pourrait marquer le début d’un futur énergétique sans carbone, propulsé par une énergie géothermique fiable et inépuisable.
