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Géothermie : à la recherche de la vapeur supercritique

Energie renouvelable, locale et respectueuse de l’environnement, la géothermie offre à l’Islande un potentiel considérable de production d’électricité et de chaleur. Le pays dispose en effet de ressources inégalées en la matière et tente de les mettre à profit dans le cadre d’un programme de recherche unique au monde axé sur l’exploitation de la vapeur supercritique stockée au centre de la Terre, à plus de cinq kilomètres de profondeur.

Des ressources géothermiques à haute température

Pays considéré comme référence en matière d’exploitation de chaleur géothermique, l’Islande est le théâtre, depuis plusieurs années, d’un programme de recherche qui pourrait révolutionner la filière géothermique. Des scientifiques à la recherche d’eau toujours plus chaude se sont regroupés dans le cadre du programme Iceland Deep Drilling Project (IDDP) initié par un consortium de compagnies énergétiques islandaises, afin de creuser un puits de cinq kilomètres de profondeur.

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Système d'exploitation de vapeur supercritique
Système d’exploitation de vapeur supercritique

Ce forage, le plus profond jamais réalisé, doit permettre de capter la vapeur supercritique, un mélange d’eau et de roche fondue à plus de 500°C. L’utilisation de la chaleur du magma permet en effet de porter la température de l’eau à un état supercritique (plus de 374 degrés) dans lequel, le passage de l’état liquide de l’eau à l’état gazeux ne passe plus par la phase d’ébullition. Pression et température sont si élevées que le changement d’état se fait en continu, instantanément, ce qui améliore le rendement d’une installation productrice d’électricité à même d’exploiter cette source de chaleur extrême.

Un premier essai infructueux

Réalisé en 2009, le premier forage de l’IDDP (IDDP1) avait pour objectif d’atteindre 4.500 mètres de profondeur mais fut bloqué dès 2100 mètres par une poche de magma, empêchant toute progression. Les chercheurs décidèrent alors de mettre à profit la chaleur du magma via la création d’une sorte de « bouilloire magmatique ».

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IDDP 1
IDDP 1

« Malgré quelques difficultés, il a été possible de descendre jusqu’au magma en fusion et de le contrôler ; d’injecter de l’acier dans le fond de la cavité ; de réceptionner de la vapeur à haute pression pendant des mois à des températures supérieures à 450°C, soit un record du monde en terme de chaleur géothermique », explique Wilfred Elders, professeur émérite de géologie à l’Université de Californie. Le puits a cependant dû être fermé en 2012 à cause de problèmes techniques en surface, certains équipements n’ayant pas résisté aux conditions extrêmes auxquelles ils étaient soumis.

Une vapeur dix fois plus efficace

Mais le programme de recherche ne s’est pas arrêté là pour autant. Le deuxième forage, IDDP2 a été planifié au sud-ouest de l’Islande à Reykjanes en 2015-2016 avec le même objectif de base qu’IDDP1 : exploiter la vapeur supercritique. Le forage a débuté cet été et atteint 4,5 km mi décembre. Sauf imprévu, la profondeur souhaitée de cinq kilomètres devrait être atteinte au début du mois de janvier 2017.

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« Dans le futur, le succès de ce projet de forage et de recherche pourrait conduire à une révolution dans l’efficacité énergétique des zones géothermiques à haute température dans le monde entier », ajoute Wilfred Elders. La vapeur supercritique surchauffée par le magma, pourrait en effet produire un rendement énergétique dix fois supérieur aux puits géothermiques actuels, chacun de ces nouveaux puits pouvant servir à produire 50.000 mégawatts d’électricité.

Crédits photo : IDDP

Rédigé par : La Rédaction

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COMMENTAIRES

  • C’est superbe car l’Islande va être en mesure de fournir de l’énergie à l’Europe en plus d’exporter son savoir-faire technologique comme actuellement mais aussi de fournir la fibre de basalte qui peut remplacer avantageusement la fibre de carbone bien plus polluante et dont les applications sont multiples, outre l’aviation, notamment pour améliorer le poids et la structures des véhicules. Reste qu’il ne faut pas que ce pays soit pollué par la production d’aluminium.

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