Comment l'Europe peut tirer parti d'une source d'énergie propre prometteuse dont vous n'avez jamais entendu parler
energie superhot rock est une ressource inexploitée qui peut aider l'Europe à atteindre son double objectif de sécurité énergétique et de neutralité climatique.
La crise énergétique européenne a montré qu'une dépendance excessive à l'égard d'un seul fournisseur d'énergie et d'un ensemble restreint d'options technologiques n'est pas une voie viable pour la région. Ce nouveau contexte géopolitique, qui menace la position de l'Europe en tant que leader en matière de climat, a mis en évidence la nécessité d'accélérer la transition énergétique, en s'éloignant des dépendances externes vis-à-vis des combustibles fossiles pour se tourner vers un avenir plus autonome et plus sûr sur le plan énergétique, qui place la décarbonisation au centre de ses préoccupations. Cet objectif ne peut être atteint qu'en poursuivant une stratégie climatique basée sur des options qui englobe un ensemble diversifié de sources d'énergie fermes et propres , y compris les technologies géothermiques de nouvelle génération qui peuvent exploiter energie superhot rock (SHR). Avec un soutien adéquat, les SHR ont le potentiel de renforcer le système énergétique de l'Europe, en garantissant une électricité et une chaleur propres, renouvelables et toujours disponibles, produites localement sur le continent.
Qu'est-ce que energie superhot rock?
energie superhot rock est une source d'énergie géothermique de nouvelle génération qui vise à produire de l'énergie à partir de conditions plus profondes et plus chaudes que les projets géothermiques de nouvelle génération actuels et les systèmes géothermiques conventionnels d'aujourd'hui. La technologie energie superhot rock tire parti de l'état "supercritique" de l'eau (au-dessus de 400°C environ) qui possède les propriétés d'un liquide et d'une vapeur en même temps.
Dans les systèmes de roches très chaudes, l'eau est injectée à des profondeurs où la température de la roche dépasse 400°C, puis elle est renvoyée à la surface pour produire de l'énergie. Ce processus tire parti des technologies géothermiques de la prochaine génération, telles que les systèmes géothermiques améliorés (EGS) ou les systèmes géothermiques en boucle fermée (CLGS), pour faire circuler le fluide dans des régions dépourvues de source naturelle de fluide hydrothermal ou de perméabilité. Dans le cadre de la recherche, les systèmes géothermiques de plus de 400˚C et 220 bars sont souvent appelés "systèmes géothermiques supercritiques". La production d'eau au-dessus de 400˚C devrait produire 5 à 10 fois l'énergie d'un puits géothermique conventionnel.
La profondeur nécessaire pour atteindre une température de 400°C varie : dans certaines parties de la croûte terrestre, la chaleur est peu profonde (2-5 km), et ailleurs, elle est plus profonde (10-20 km). La technologie actuelle permet de démontrer l'existence de systèmes de roches très chaudes dans les endroits où la chaleur est relativement peu profonde (4-7 km).Plusieurs projets financés par l'UE ont déjà atteint des conditions supercritiques. Atteindre la profondeur requise pour une "géothermie universelle" nécessitera des avancées technologiques. La mise au point d'outils et de méthodes permettant d'opérer dans des conditions de chaleur et de pression extrêmes signifierait que nous pourrions accéder à des ressources thermiques pratiquement partout.
Pourquoi l'Europe a-t-elle besoin de energie superhot rock?
Avec une stratégie et un financement solide, energie superhot rock pourrait fournir des térawatts d'énergie de base sans carbone d'origine locale en quelques décennies, contribuant ainsi de manière importante aux objectifs de l'Europe en matière de climat et de sécurité énergétique.
L'exploitation de cette source d'énergie propre, solide et littéralement inépuisable aiderait l'Europe à se libérer de sa dépendance à l'égard des combustibles fossiles étrangers. La densité énergétique et l'énergie par puits de cette filière de production d'énergie signifient qu'elle pourrait être compétitive en termes de coûts par rapport à d'autres sources d'énergie une fois qu'elle aura atteint l'échelle commerciale. Générant à la fois de l'électricité et de la chaleur, energie superhot rock pourrait également contribuer à la production de quantités importantes d'hydrogène propre dont plusieurs secteurs auront besoin pour se décarboniser.
En outre, les systèmes energie superhot rock ont des exigences minimales en matière d'utilisation du sol et de structure hors sol, ce qui est particulièrement pertinent dans le contexte de la disponibilité limitée des terrains en Europe.Les opérations entourant les systèmes energie superhot rock pourraient également générer un nombre important d'emplois, notamment en tirant parti des compétences de la main-d'œuvre existante dans le secteur de l'énergie.
Quel est l'état de energie superhot rock en Europe ?
Une modélisation inédite réalisée par Clean Air Task Force et l'université de Twente a permis d'estimer le potentiel de energie superhot rock dans le monde entier. Cette modélisation représente des estimations préliminaires du potentiel des roches très chaudes, plutôt que des ressources confirmées. Néanmoins, elle suggère que l'Europe est bien dotée en ressources de roches très chaudes.
CATFLe modèle de energie superhot rock révèle un potentiel sur environ 9 % de la superficie de l'Europe - soit près de 900 000 km2 - à des profondeurs inférieures à 12,5 km. En mettant l'accent sur la recherche en matière de forage profond et sur l'innovation technologique, l'Europe devrait être en mesure d'accéder à des roches très chaudes sur l'ensemble du continent.
À peine 1 % des ressources en roches très chaudes de l'Europe pourrait fournir 2,1 térawatts de capacité énergétique, ce qui permettrait de produire près de 18 000 térawatts-heure (TWh) d'électricité. Bien que ces chiffres ne soient que préliminaires, leur échelle est énorme. Pour mettre les choses en perspective, la ville de Berlin a consommé 12,5 TWh en 2022, de sorte que la capacité de la ressource européenne energie superhot rock pourrait théoriquement satisfaire la demande annuelle d'électricité de plus de 1 400 villes supplémentaires équivalentes à Berlin.
L'Europe est déjà à la pointe de la recherche sur les systèmes géothermiques et les roches très chaudes, avec des projets dans la vallée du Rhin supérieur, en Italie, en Islande et ailleurs. Plusieurs projets financés par le programme Horizon de l'UE(DEEPEGS, DESCRAMBLE, GEMex) ont déjà atteint des conditions supercritiques.D'autres(IMAGE, HITI, DEEPEN) ont fait des progrès notables dans la recherche adjacente, qui est également menée par des entreprises privées, par exemple dans les technologies de forage. Tous ces efforts doivent être coordonnés, suivis et amplifiés pour démontrer energie superhot rock et le déployer à grande échelle dans l'UE et au-delà.
Que doit faire l'Europe pour pouvoir bénéficier de energie superhot rock?
- Développer une stratégie pour l'énergie géothermique
L'UE a besoin d'une stratégie globale pour une plus grande utilisation de l'énergie géothermique. energie superhot rock devrait être un élément clé de cette stratégie, en fournissant une voie vers la démonstration et le déploiement à l'échelle.
Certains pays pourraient tirer profit de l'élaboration de stratégies géothermiques nationales. Par ailleurs, les plans nationaux pour l'énergie et le climat peuvent être utilisés pour planifier le développement et la démonstration de l'énergie géothermique sur le site energie superhot rock . En outre, l 'enquête publique menée parCATF dans six pays européens montre que, malgré un niveau de connaissance initial faible de energie superhot rock, après avoir lu une description de la technologie, les personnes interrogées se sont montrées très favorables à son déploiement dans tous les pays étudiés (63 % d'entre elles se sont déclarées favorables, 30 % neutres et seulement 7 % ont manifesté leur rejet).
- Financer un programme de recherche audacieux
Le financement de démonstrations pilotes est essentiel à ce stade. Le développement de la technologie des roches très chaudes peut commencer dès aujourd'hui en forant près des champs géothermiques existants où la chaleur de la terre est proche de la surface.
Des fonds supplémentaires devraient également être alloués à la recherche visant à faire mûrir les composants des systèmes, afin qu'ils puissent fonctionner dans des conditions de haute température et de haute pression.
Le financement public a un rôle à jouer dans les premières phases de R&D qui réduiraient le risque et attireraient ainsi les investissements privés. Les instruments de financement nationaux et européens pourraient être utilisés à cette fin. Les sondages indiquent que 65 % des personnes interrogées sont favorables à ce que leur gouvernement investisse dans les roches très chaudes.
- Connecter les parties prenantes
La démonstration et la commercialisation de energie superhot rock nécessiteront la collaboration des parties prenantes, le partage des connaissances et la création de consortiums. Ces processus pourraient être facilités par la création de plateformes nationales et européennes de parties prenantes, afin de permettre une collaboration à tous les niveaux. Ces plates-formes devraient examiner et entreprendre des chantiers spécifiques liés à energie superhot rock.
- Mettre en place un référentiel de données européen
Les données sur le sous-sol sont essentielles pour aider les entreprises à rechercher de la chaleur et à réduire le risque d'échec des puits. Les gouvernements nationaux peuvent jouer un rôle dans le financement de la cartographie des ressources géothermiques et des forages exploratoires lorsque ces données font défaut. Les données devraient ensuite être harmonisées et rassemblées sur un portail européen centralisé accessible à tous.
Alors que plusieurs projets financés par l'UE ont déjà foré jusqu'à des températures supérieures à 400˚C, l'étape de la création d'un système géothermique amélioré de bout en bout dans cet environnement n'a pas encore été franchie. En élaborant une stratégie claire, en investissant dans la recherche et le développement, en réunissant les principales parties prenantes et en rendant les données sur le sous-sol largement disponibles, l'Europe peut mener la course à l'exploitation de cette source d'énergie propre immensément prometteuse.
