Thread by @vbenard

#TechnoOptimisme

Une discrète révolution technologique peut elle déclencher un boom de l'énergie renouvelable la plus abondante et la moins chère, à savoir la Géothermie de grande profondeur ?

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Injecter de l'eau à plus de 10km de profondeur pour la porter à plus de 400°C et la faire remonter pour faire tourner des turbines électriques est le rêve de nombreux ingénieurs.

En gros, ce serait comme une centrale nucléaire, mais au lieu d'utiliser ...

... des matériaux radioactifs, c'est la chaleur de la croute terrestre qui jouerait le rôle du réacteur nucléaire.

A cette température, l'eau atteindrait un état dit "supercritique" qui lui permettrait d'emmagasiner une énergie considérable. ...

L'eau supercritique serait gérée en circuit fermé, c'est à dire qu'en remontant à la surface, elle pourrait vaporiser l'eau d'un circuit secondaire qui lui même ferait tourner la turbine.

L'eau du circuit primaire, ainsi refroidie, serait ensuite réinjectée vers les profondeurs, et ainsi de suite.

Qui dit circuit fermé dit besoin en eau limité.
Bref, l'énergie renouvelable quasi idéale ?

En effet, même si on ne sait pas très bien quelles sont les réserves de chaleur contenues par la terre, certains chercheurs les estiment à... 91 milliards d'années. Soit beaucoup plus que la durée de vie du soleil (quelques milliards).

Selon d'autres chercheurs, 0.1% de l'énergie contenue dans la croute terrestre pourrait alimenter l'humanité en énergie pour 2 millions d'années. De quoi voir venir.

Pourquoi cela n'existe pas déjà ? Parce que creuser des trous de grande profondeur est jusqu'ici très lent, très cher, et rend caduc le modèle économique de la géothermie.

Il existe certes des centrales situées près de failles géologiques où la chaleur remonte...

... Mais les sites favorables sont rares et le coût de percement des forages, même à faible profondeur, sont élevés.

C'est là qu'une découverte du MIT (oui, encore les ricains...), pour l'instant en phase de test labo, pourrait changer la donne.

Leur idée est de remplacer le forage par trépan mécanique par un canon à ondes millimétriques appelé gyrotron, dont le niveau d'énergie permettrait littéralement de vaporiser la roche, laquelle serait alors mélangée à un gaz qui refroidirait la vapeur de roche...

Ce qui permettrait de la transformer en un "tuyau naturel" de roche "vitrifiée"... capable de résister à la pression et la température des roches environnantes au bord du trou, ce qui résoudrait, en prime, le risque d'effondrement des trous percés à grande profondeur...

... Par technologie classique.

Ces gyrotrons ne sont pas nouveaux. En fait, ils sont utilisés par les chercheurs en fusion nucléaire pour créer des plasmas à très haute température. L'équipe du MIT a juste eu l'idée de réutiliser cette technologie dans un autre contexte.

Le professeur du MIT qui promeut cette technologie estime de façon conservatrice qu'il peut non seulement diviser le coût de percement d'un tube de 10 km de profondeur par 10 (de 30M$ à 3), mais surtout qu'il peut ...

... ramener le temps de percement de plusieurs années à une dizaine de mois. En effet, les trépans classiques progressent très lentement et s'usent très vite à forte profondeur, à cause de la chaleur, ...

... et leur remplacement régulier est une phase à haut risque (effondrement des parois, etc...)

Mieux encore: alors que le risque d'accident sismique lié à la géothermie classique n'est pas nul, car elle doit être creusée dans des régions près de failles géologiques, ...

... Le percement par gyrotron, en permettant d'atteindre de grandes profondeurs partout, permettrait de localiser les centrales là où le risque sismique est nul, soit plus de 95% des surfaces émergées de la planète !

Encore un avantage: certains trous pourraient être percés au droit de centrales thermiques existantes, permettant de réutiliser les turbines des usines à énergie fossile sans avoir à tout reconstruire.

Le prix de revient du KWh (LCOE) ainsi produit pourrait descendre entre 1 et 3 cents (ou encore 10 à 30$ du MWh, bien en dessous de toutes les autres énergies dites renouvelables).

Trop beau pour être vrai ? En tout cas, plusieurs anciens du MIT ont fondé une start up qui a réussi à récolter des fonds ($40M) pour lancer une phase de création d'un démonstrateur.

Aujourd'hui, ils ont juste réussi à percer des trous de quelques mètres en labo, mais...

... Ils envisagent de percer leur premier démonstrateur près d'un cratère de volcan éteint (pour obtenir les températures souhaitées à une profondeur plus faible que 10km) à partir de 2024.

Alors bien sûr, et comme à chaque fois, "prudence", du labo à la vie réelle, tout ne se passe pas toujours comme prévu, des problèmes mal anticipés peuvent faire capoter l'équation économique du projet, et peut être que d'autres ruptures technologiques seront nécessaires...

... Pour parvenir au résultat recherché. Mais même si le passage au stade commercial ne se produisait que dans 10 à 20 ans, cet axe de recherche vers des sources de production d'électricité à la fois "quasi infinies" et effectivement exploitables est plus que prometteur./Fin

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