Peu de monde sur La Terre est plus proche de son centre que Buzz Speyrer, un ingénieur de forage avec une longue carrière dans le pétrole et le gaz. Il se trouve à environ 1 800 milles jusqu’au noyau, fumant à cause d’impacts célestes qui remontent à des milliards d’années et alimenté à ce jour par la friction et la radioactivité. Cette chaleur qui percole vers le haut transforme la roche au-dessus en un liquide visqueux et au-delà en un état gélatineux que les géologues appellent plastique. Ce n’est qu’à environ 100 milles de la surface que la roche devient familière, dure et forable.
À l’heure actuelle, l’équipement de Speyrer se trouve à environ 8 500 pieds sous nous, soit environ 2% du chemin à travers cette couche, où la chaleur est déjà si forte que chaque pied supplémentaire, chaque pouce supplémentaire, est une victoire durement gagnée. Là-bas, tout liquide que vous pomperiez deviendrait, comme le dit Speyrer, assez chaud pour faire frire une dinde. “Imaginez cela vous éclaboussant”, dit-il. À cette température, environ 450 degrés Fahrenheit (228 degrés Celsius), son équipement peut commencer à avoir des problèmes. Échec de l’électronique. Les roulements se déforment. Des centaines de milliers de dollars d’équipement peuvent descendre dans un trou de forage, et s’il tombe en panne, assurez-vous qu’il ne reste pas coincé. Dans ce cas, mieux vaut simplement boucher ce trou, qui coûte probablement des millions à forer, comptabiliser vos pertes et passer à autre chose.
Même quand les choses vont bien là-bas, c’est difficile de savoir d’ici à la surface de la Terre. “C’est frustrant comme l’enfer”, déclare Joseph Moore, géologue à l’Université de l’Utah, alors qu’il observe les mouvements hésitants d’une plate-forme de 160 pieds de haut à travers la fenêtre d’une remorque. C’est une journée fraîche en 2022, dans un comté éloigné de l’ouest de l’Utah nommé Beaver, une brise fouettant les montagnes minérales vers les fermes porcines et les éoliennes au fond de la vallée. La plate-forme ressemble beaucoup à n’importe quelle installation pétrolière et gazière parsemant l’Ouest américain. Mais il n’y a pas d’hydrocarbures dans le granit en dessous de nous, seulement de la chaleur.
Depuis 2018, Moore a mené un pari de 220 millions de dollars par le Département américain de l’énergie (DOE), appelé FORGE, ou l’Observatoire frontalier pour la recherche sur l’énergie géothermique, que cette chaleur peut être exploitée pour produire de l’électricité dans la plupart des régions du monde. La géothermie est aujourd’hui une ressource rare, exploitée uniquement là où la croûte s’est un peu fissurée et où la chaleur se mêle à la nappe phréatique, produisant des sources chaudes ou des geysers pouvant alimenter des turbines génératrices d’électricité. Mais de tels points chauds aqueux sont rares. L’Islande, à cheval sur deux plaques tectoniques divergentes, touche un jackpot géologique et produit ainsi environ un quart de son électricité ; au Kenya, le volcanisme dans la vallée du Grand Rift contribue à pousser ce chiffre à plus de 40 %. Aux États-Unis, ce n’est que 0,4 %, la quasi-totalité provenant de la Californie et du Nevada.
Pourtant, il y a de la roche chaude partout, si vous forez assez profondément. Le projet de Moore tente de créer un système géothermique «amélioré», ou EGS, en atteignant une roche chaude et dense comme le granit, en la fissurant pour former un réservoir, puis en pompant de l’eau pour absorber la chaleur. L’eau est ensuite aspirée par un deuxième puits, dont la température est supérieure de quelques centaines de degrés à ce qu’elle était auparavant : une source chaude artificielle pouvant entraîner des turbines à vapeur. Cette conception peut sembler simple, l’eau de plomberie du point A au point B, mais malgré un demi-siècle de travail, les complexités de l’ingénierie et de la géologie ont signifié que personne n’a réussi à faire fonctionner l’EGS à une échelle pratique – pour le moment.
Moore essaie de démontrer que cela peut être fait. Et dans le processus, peut-être qu’il peut obtenir plus d’entrepreneurs et d’investisseurs aussi enthousiasmés par la géothermie que lui. La production d’électricité renouvelable, qu’elle provienne du soleil, du vent ou d’un sol chaud, offre généralement des rendements réguliers mais banals une fois que l’électricité commence à circuler. C’est très bien si vos coûts initiaux sont bon marché – une exigence que les éoliennes et les panneaux solaires satisfont désormais généralement. Il se trouve que la géothermie nécessite un projet de forage risqué de plusieurs millions de dollars pour démarrer. Alors que l’énergie propre et fiable dérivée du noyau de la Terre peut compléter le jus intermittent de l’éolien et du solaire, il existe des paris souterrains plus sûrs pour ceux qui ont l’expertise et le financement nécessaires pour forer : un puits géothermique peut prendre 15 ans à payer. pour lui-même; une plate-forme de gaz naturel le fait en deux.
Il n’est donc pas surprenant qu’il y ait 2 millions de puits de pétrole et de gaz actifs dans le monde, mais seulement 15 000 pour la géothermie, selon le cabinet de conseil norvégien en énergie Rystad Energy. Presque tous sont hydrothermaux, s’appuyant sur ces sources naturelles d’eau chaude. Seuls quelques-uns sont EGS. Un trio de centrales en exploitation dans l’est de la France ne produit qu’un filet d’électricité, après avoir foré dans une roche relativement froide. Ensuite, il y a des expériences plus chaudes, comme ici dans l’Utah et de l’autre côté de la frontière au Nevada, où une startup de Houston appelée Fervo travaille à connecter ses propres puits, un projet destiné à fournir de l’énergie propre à un centre de données Google.
Moore pense que FORGE peut rendre l’EGS plus attractif en montrant qu’il est possible d’augmenter la température. Chaque degré supplémentaire devrait signifier plus d’énergie injectée dans le réseau et plus de profit. Mais forer du granit chaud et dur, plutôt que du schiste plus frais et plus mou que les frackers à gaz comme Speyrer séparent généralement, n’est pas anodin. Le forage de puits larges n’est pas non plus nécessaire pour déplacer de grands volumes d’eau pour une centrale géothermique. Ainsi, un problème de poule et d’œuf : l’industrie géothermique a besoin d’outils et de techniques adaptés du pétrole et du gaz – et dans certains cas, entièrement nouveaux – mais comme personne ne sait si l’EGS fonctionnera, ils n’existent pas encore. C’est là qu’intervient FORGE, jouant un rôle que Moore décrit comme « réduire les risques » des outils et des méthodes. “Personne ne dépensera cet argent à moins que je ne dépense cet argent”, dit-il.
