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Taper sur les rochers pour le pouvoir
Passez du temps dans le village français de Soultz-sous-Forêts et vous risquez de subir un tremblement de terre d'origine humaine. Les vibrations - certaines atteignant 2,87 sur l'échelle de Richter - sont l'élément le plus visible d'un programme de recherche sur les énergies renouvelables qui peut réussir là où d'autres ont échoué.
En fracturant le substratum granitique situé à cinq kilomètres sous la surface et en pompant de l'eau super-saline, une équipe d'ingénieurs français, allemands et suisses extrait l'énergie thermique de la roche et prévoit de l'utiliser pour produire de l'électricité sans pollution. Au moins, ils le feront si les résidents locaux supportent un peu plus de secousses.
Le projet est l'effort le plus avancé à ce jour pour tenir la promesse de ce que l'on appelle l'exploitation minière à chaud. Depuis les années 1970, les ingénieurs géothermiques ont essayé à plusieurs reprises de pousser suffisamment de fluide à travers les roches chaudes pour capter l'énergie à une échelle commerciale. Aujourd'hui, le projet Soultz a atteint les débits les plus élevés au monde à travers certaines des roches les plus chaudes. À la même époque l'année prochaine, ils prévoient de transformer cette chaleur en au moins 1,5 mégawatt d'énergie renouvelable pour le réseau.
Le concept de l'extraction de roches chaudes est d'une simplicité trompeuse. Deux puits ou plus sont forés dans le substrat rocheux chaud, et le substrat rocheux intermédiaire est fracturé par des explosions hydrauliques. La saumure est ensuite pompée dans un ou plusieurs injection puits, et il s'écoule à travers la roche vers un ou plusieurs production puits, se réchauffant au fur et à mesure qu'il voyage. Lorsque l'eau salée atteint la surface d'un puits de production, sa chaleur est évacuée pour produire de l'électricité ou être utilisée pour le chauffage de surface, puis renvoyée vers les puits d'injection.
Malgré sa simplicité, ce concept a échoué à plusieurs reprises. Dans les années 1970, un projet pionnier lancé par le Laboratoire national de Los Alamos a démontré que l'on pouvait fracturer la roche et faire circuler de la saumure pour extraire la chaleur. Mais ce projet n'a jamais pu obtenir suffisamment de saumure - et donc suffisamment de chaleur - pour rendre le processus compétitif avec les centrales électriques conventionnelles brûlant des combustibles fossiles tels que le charbon ou le gaz naturel.
Gunnar Grecksch, géophysicien et expert en fracturation de roches chaudes à l'Institut Leibniz de géosciences appliquées à Hanovre, en Allemagne, affirme que les efforts de suivi au Royaume-Uni et au Japon ont échoué pour la même raison : la fracturation des roches n'a jamais été suffisante. La résistance à l'écoulement est toujours le problème clé, dit-il. Dans aucun de ces projets, les débits n'étaient dans la plage dont vous avez besoin pour un système commercial.
Le projet Soultz a été initié en 1987 et financé par la Commission européenne. Depuis 2001, il est géré par un consortium d'énergéticiens européens, dont Shell et Electricité de France. Les agences de recherche françaises, allemandes et suisses soutiennent la science.
La clé de son succès à ce jour a été une analyse géologique minutieuse, qui garantit qu'ils positionnent leurs puits pour frapper les bonnes roches. En 1997, après dix ans de travaux, le projet a démontré des débits impressionnants, déplaçant de la saumure chauffée à 140 degrés centigrades à un débit de 25 litres par seconde et à une profondeur de 3,6 kilomètres. Et la résistance était moins de la moitié de celle rencontrée à Los Alamos.
Ce résultat positif a encouragé les responsables du projet à enfoncer leurs puits plus profondément, dans du granit à 200 degrés centigrades à cinq kilomètres de profondeur - et l'automne dernier, ils ont finalement ouvert les robinets. Daniel Fritsch, coordinateur du projet, affirme que le système pourrait probablement produire 40 à 50 litres par seconde avec l'ajout de pompes qui seront installées dans les puits cet été - un autre type de défi technologique étant donné les températures pénibles impliquées, que peu de pompes sont capables de supporter. résister. Ensuite, le plan est de construire une centrale électrique pilote d'ici le début de 2007 pour générer 1,5 mégawatt, environ la même puissance que l'une des éoliennes imposantes d'aujourd'hui. Mais l'usine de roche chaude ne tournera pas au ralenti à chaque fois que le vent se calme et devrait produire environ trois fois plus d'énergie par an.
Fritsch dit que pour couvrir le coût de son équipement et générer un profit, le projet devrait toutefois produire près de cinq mégawatts. Pour produire plus de puissance, cependant, ils doivent plus que doubler le débit, à environ 100 litres/seconde, ce qui pourrait être un défi en raison de la grande quantité de secousses que leurs explosions provoquent à la surface. Les poursuites de certains citoyens mécontents alléguant des dommages matériels ont limité la volonté de Fritsch d'utiliser des explosions hydrauliques plus puissantes. Pour de nombreuses personnes locales, cependant, cela semble être beaucoup de bruit pour rien. Le journaliste local Bernard Stéphan, qui habite à deux kilomètres du point zéro du projet, affirme que sa maison n'a pas été touchée par les explosions. Et le maire de Soultz-sous-Fôrets Alfred Schmitt dit qu'il n'y a pas de problème.
Néanmoins, au lieu d'utiliser des dynamitages hydrauliques plus puissants pour ouvrir davantage les roches, Fritsch prévoit de compléter le dynamitage par une nouvelle méthode : verser de l'acide dans les puits. L'idée est de dissoudre les dépôts de sel dans les fractures entourant immédiatement les puits. Fritsch dit que des tests en Italie avec de l'acide ont amélioré le fonctionnement de certains puits géothermiques d'un facteur 10.
Peter Fairley est un contributeur de Technology Review basé à Paris.