En 2009, à l’occasion d’une expérience visant à exploiter de l’eau à température supercritique près de la centrale géothermique de Krafla (Islande), un puits de forage a accidentellement atteint une poche de magma de plus de 900 degrés Celsius, à une profondeur de 2100 mètres . Une revue spécialisée vient de publier 16 articles sur cette expérience et ses implications.

L’utilisation de la chaleur du magma permet de porter la température de l’eau à un état supercritique (plus de 374 degrés). Au niveau critique, le passage de l’état liquide de l’eau à l’état gazeux ne passe pas par une phase d’ébullition. Pression et températures 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.

[stextbox id=”info”] Record de chaleur géothermique : une eau à 450 degrés Celsius [/stextbox]

Des scientifiques à la recherche d’eau toujours plus chaude se sont regroupés sous la houlette d’un consortium de compagnies énergétiques islandaises. L’Iceland Deep Drilling Project (IDDP) était né. Le premier forage de l’IDDP a lieu en 2009. Son objectif était de forer à une profondeur de 4500 mètres. Les chercheurs espéraient trouver de l’eau à une température supercritique (plus de 374 degrés).

Cette tentative fut infructueuse à cause d’un imprévu. La foreuse rencontra une poche de magma à 2100 mètres de profondeur. “Forer jusqu’à atteindre le magma reste une opération très rare dans le monde et ce n’est que le deuxième cas connu, le premier a été Hawaï en 2007”, rappelle Wilfred Elders, professeurs émérite de géologie à l’Université de Californie.

Une nouvelle idée germa dans l’esprit des chercheurs qui refusèrent de s’avouer vaincus : au lieu de chercher de l’eau à une température supercritique, pourquoi ne pas créer une sorte de bouilloire magmatique ?

“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. De plus, la vapeur émanant du démonstrateur IDDP-1 pourrait alimenter directement la centrale électrique existante à Krafla” , explique le professeur.

Dans les faits, les techniciens sont parvenus a cimenté une enveloppe en acier perforée au plus près du magma. La performation permet de tirer le plus de chaleur possible des roches en fusion.

[stextbox id=”info”]Un autre forage planifié à Reykjanes [/stextbox]

Le puits a dû être fermé en 2012 à cause de problèmes techniques en surface. Certains équipements n’ont pas résisté aux conditions extrêmes auxquels ils étaient soumis. Les rapports de ces avaries vont permettre de fixer les différents problèmes qu’à rencontrer IDDP-1.

“Bien que le forage IDDP-1 a dû être fermé, l’objectif sera maintenant de réparer le puits et de creuser un nouveau forage similaire (…) Le démonstrateur de Krafla a subi différents revers. Toutefois, l’expérience en elle-même a été très constructive, et des rapports complets sur les enseignements tirés sont en cours de finalisation“, se félicite Wilfred Elders.

Avant d’ajouter : “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”.

Le forage du prochain puits, IDDP-2, a été planifié au sud-ouest de l’Islande à Reykjanes en 2014-2015. Son objectif reste le même qu’IDDP-1 : l’exploitation d’eau supercritique. 

Crédit photo : Gretar Ívarsson