L'énergie géothermique se trouve généralement près des volcans actifs.
Eric Gaba, CC BY-SA

L'Islande est sur le point de puiser dans l'eau aussi chaude que la lave. Plusieurs kilomètres sous terre, une plate-forme de forage appelée Thor bientôt pénétrer la zone autour d'une chambre magmatique, où la roche fondue de la Terre intérieure réchauffe l'eau qui s'est infiltrée dans le fond marin. Cette eau - jusqu'à 1,000 ° C et saturée de produits chimiques corrosifs - sera éventuellement acheminée à la surface et sa chaleur transformée en énergie utilisable.

C'est un énorme défi d'ingénierie, et qui pourrait inaugurer une nouvelle ère de production d'énergie géothermique. Les projets géothermiques existants à travers le monde ont besoin d'eau chauffée à moins de 300 ° C, alors pourquoi faire des efforts et des dépenses supplémentaires?

La réponse est simple: l'eau aux températures les plus extrêmes existe dans un état décrit comme "supercritique", Où il ne se comporte ni comme un vrai liquide, ni comme un vrai gaz, et est capable de retenir une quantité phénoménale d'énergie. L'eau supercritique peut générer jusqu'à dix fois plus de puissance que les sources géothermiques classiques.

L'Islande est une nation construite autour de volcans 130 reposant au-dessus d'un limite de plaque divergente qui apporte un approvisionnement continu de magma chaud et frais à partir du manteau à quelques kilomètres plus bas. Les Islandais en ont tiré parti et génèrent aujourd'hui plus d'un quart de leur électricité géothermique, en accédant à l'eau bouillante à une température de 2km de la surface.

Les Projet de forage profond en Islande (IDDP) a été mis en place pour savoir ce qui se passe à des profondeurs inférieures à 4km dans la croûte islandaise. En 2009, lors de leur première étape de forage, ils accidentellement frapper une poche de magma, et finalement stabilisé le système pour créer le la vapeur la plus chaude jamais produit dans l'exploration géothermique: 450 ° C.

Le deuxième forage en cours de forage vise à exploiter l'eau en circulation profonde qui pénètre dans la roche autour d'une chambre magmatique sous la péninsule de Reykjanes près de Reykjavik.

Suivez les volcans

L'embarras des richesses géothermiques proposées en Islande est inhabituel, mais en aucun cas unique. En effet, alors que le pays possède l'une des plus fortes productions d'électricité géothermique en termes de part d'énergie totale, il n'est ni le plus élevé, ni dans les cinq premiers pays pour la capacité géothermique totale. En fait, les pays parmi les cinq premiers peuvent surprendre.

Le plus grand producteur d'électricité géothermique au monde est les États-Unis, avec environ 3,450 MW de capacité dans 2015, largement centré en Californie (une centrale nucléaire typique produit environ 1,000 MW). Ensuite, les Philippines et l'Indonésie, respectivement 1,870 et 1,340 MW. Le Mexique et la Nouvelle-Zélande se situent chacun à un peu plus de 1,000 MW, et l'Islande (665 MW) se classe septième derrière l'Italie (916 MW).

Les volcans sont le facteur commun dans les ressources géothermiques de tous ces pays. Les États-Unis ont également utilisé l'énorme faille de San Andreas et sa capacité à conduire la chaleur et les fluides à travers la croûte.

A la recherche du site géothermique parfait

Pour que l'énergie géothermique réussisse, il doit y avoir de la chaleur, elle doit être accessible, et vous devez pouvoir déplacer l'eau autour de celle-ci. Ces trois exigences simples peuvent être difficiles à trouver ensemble.

Sur presque toute la planète, le matériau chaud est simplement trop profond pour être économiquement à portée de main. La température de la croûte terrestre augmente généralement de 25 ° C pour chaque profondeur 1km; pour que la géothermie soit économique, cette valeur doit être plus proche de 50 ou même de 150 ° C / km. Cela signifie que vous devez être près de quelque chose de géologiquement inhabituel: soit une croûte éclaircie (vous êtes ainsi plus près du manteau chaud), soit des caractéristiques telles que des limites de plaques ou des volcans qui peuvent diriger la chaleur ou le magma vers la surface.

Si cette condition est remplie, vous devez toujours pouvoir déplacer l'eau. Les roches ne sont pas toutes semblables, car certaines peuvent permettre à l'eau de s'écouler facilement à travers les pores et les limites entre les grains, tandis que d'autres ressemblent plus à une barrière. Si l'eau ne peut pas s'écouler dans le forage, elle ne peut pas être ramenée à la surface.

Si la zone chaude n'a pas d'eau naturelle, les ingénieurs peuvent en pomper. Cependant, si les roches l'empêchent de s'écouler et de se disperser, l'eau refroidira simplement la zone immédiatement autour du trou de forage, ce qui la rendra inutile en termes géothermiques.

Comme pour l'or, les terres rares ou les bonnes terres agricoles, la géologie d'une région contrôle l'accès à cette précieuse ressource. Partout avec des volcans actifs pourrait potentiellement bénéficier de l'exploration géothermique à haute température étant initiée par l'IDDP. Cela inclut tous les pays du Pacifique Ring of Fire - une opportunité peut-être de tirer profit des volcans qui parsèment leurs paysages.

A propos de l'auteur

Pete Rowley, agent scientifique principal, Sciences de la Terre, Université de Portsmouth

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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