Les systèmes géothermiques qui exploitent la chaleur issue des grandes profondeurs nécessitent beaucoup moins d’infrastructures au sol que les autres énergies renouvelables.
De nouvelles technologies initialement conçues pour extraire le pétrole et le gaz en grande profondeur pourraient contribuer à « ouvrir la voie » à un avenir sans combustibles fossiles grâce aux systèmes géothermiques améliorés (EGS).
Selon une nouvelle étude de l’université Stanford, publiée dans Cell Reports Sustainability, les EGS peuvent « réduire sensiblement » la quantité d’infrastructures éoliennes, solaires et de batteries nécessaire à la transition énergétique tout en maintenant des prix de l’électricité compétitifs.
« L’ESG est une technologie propre et renouvelable prometteuse, qui fonctionne de concert avec l’éolien, le solaire, l’hydroélectricité et les batteries pour aider à alimenter le monde pour tous les usages », explique Mark Jacobson, auteur principal de l’étude. « [Elle] garantit la sécurité énergétique tout en éliminant la pollution de l’air et le réchauffement climatique liés à l’énergie, à faible coût. »
Comment fonctionnent les systèmes géothermiques améliorés ?
Contrairement aux centrales géothermiques classiques, limitées aux zones volcaniques et aux frontières de plaques tectoniques (comme l’Islande), les EGS consistent à forer jusqu’à huit kilomètres de profondeur, à injecter un fluide dans la roche fracturée, puis à pomper ce fluide chauffé vers la surface pour produire de l’électricité.
Les chercheurs ont comparé des scénarios avec et sans EGS et constaté que l’intégration des EGS au mix d’énergies renouvelables permet de réaliser « d’importantes économies d’infrastructures ».
Lorsque les EGS ne fournissaient que 10 % de l’approvisionnement en électricité, les besoins en capacité éolienne terrestre diminuaient de 15 %, la capacité solaire reculait de 12 % et les besoins en stockage par batteries chutaient de 28 %.
La surface totale requise passait également de 0,57 % à 0,48 % de la superficie cumulée des pays. Les chercheurs estiment que cela pourrait intéresser des États petits ou densément peuplés comme Taïwan et la Corée du Sud.
L’étude a également montré que les énergies propres et renouvelables réduisent fortement les coûts, avec ou sans EGS. Dans les deux scénarios, les coûts énergétiques annuels étaient réduits d’environ 60 % par rapport à une situation de « poursuite de l’utilisation habituelle des combustibles fossiles ».
« Lorsque l’on intègre les coûts sanitaires et climatiques, comme les maladies liées à la pollution de l’air et la montée du niveau de la mer, le coût social total chute d’environ 90 % », souligne l’étude.
Comme les EGS fournissent une électricité constante, des experts estiment qu’ils pourraient être utiles pour alimenter des centres de données hors réseau, dont la popularité explose dans le monde entier avec l’essor de l’intelligence artificielle (IA).
Les EGS deviendront-ils moins coûteux ?
Les coûts ont longtemps freiné le développement des EGS, mais des experts prévoient qu’ils pourraient baisser nettement d’ici 2035.
Jacobson attribue cela aux progrès réalisés en matière de vitesse de forage, et ajoute : « Ces vitesses permettent de mener rapidement à bien les projets EGS, contrairement au nucléaire, qui nécessite des délais de 12 à 23 ans entre la planification et la mise en service dans le monde. »
« De plus, à la différence du nucléaire, les EGS n’entraînent aucun risque de prolifération d’armes, de fusion du cœur, de fuites de stockage de déchets radioactifs ni d’exploitation minière souterraine d’uranium. »