Bien qu'il soit difficile d'arrêter le changement climatique, il est impératif de le ralentir au plus vite en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Mais comment répondre à la demande croissante d'énergie tout en réduisant notre utilisation d'énergies fossiles polluantes ? La géothermie est un moyen efficace, solution non polluante mais dans certains cas les opérations géothermiques doivent être manipulées avec précaution. Atteindre les sources d'énergie disponibles les plus puissantes signifie creuser profondément dans les couches de la croûte terrestre pour trouver des fluides géothermiques à haute teneur énergétique (eau chaude et gaz libérés par le magma). Encore, plus nous forons, plus grandes sont les inconnues du sous-sol contrôlant la stabilité de la croûte terrestre.

Déstabiliser l'équilibre précaire en profondeur avec des puits géothermiques peut réactiver des couches géologiques provoquant des séismes. Chercheurs à l'Université de Genève (UNIGE), La Suisse, travaillant en collaboration avec l'Université de Florence et le Conseil National de la Recherche (CNR) en Italie, ont étudié l'activité sismique liée aux forages géothermiques à la recherche de fluides supercritiques. Ils ont découvert que le forage n'avait pas provoqué d'activité sismique incontrôlée. Ce forage dans des conditions aussi critiques suggère que la technologie est sur le point d'atteindre l'énergie géothermique pratique, ouvrant la voie à de nouvelles sources de chaleur et d'électricité non polluantes. Vous pouvez lire tout sur les résultats dans le Journal de recherche géophysique .

La communauté scientifique convient que le CO 2 les émissions doivent baisser de 45 % d'ici 2030 et que 70 % de notre énergie doit être renouvelable d'ici 2050. Mais comment atteindre ces objectifs ? L'énergie géothermique, une forme d'énergie renouvelable, fait partie de la solution. Un certain nombre de pays, dont la Suisse, exploitent déjà l'énergie géothermique pour produire de la chaleur à partir de puits peu profonds. Jusqu'au 1, À 500 mètres de profondeur, une telle technologie présente normalement peu de risques. « Pour produire de l'électricité, cependant, nous devons creuser plus profondément, qui est à la fois un défi technologique et scientifique, " précise Matteo Lupi, professeur au Département des sciences de la Terre de la Faculté des sciences de l'UNIGE. En réalité, forage plus profond que 1, 500 mètres demande une attention particulière car les inconnues liées au sous-sol augmentent. « Au-dessous de ces profondeurs, la stabilité du site de forage est de plus en plus difficile et de mauvaises décisions pourraient déclencher un tremblement de terre."

Un premier succès à Larderello-Travale en Italie ?

Le champ géothermique de Larderello en Toscane, le plus ancien du monde, produit actuellement 10 % de l'approvisionnement mondial en électricité géothermique. Nous savons qu'à environ 3, 000 mètres de profondeur, on atteint une couche géologique marquée par un réflecteur sismique, où l'on pense que des fluides supercritiques peuvent être trouvés. Les fluides supercritiques produisent une énorme quantité d'énergie renouvelable. Le terme supercritique implique un état de phase indéfini - ni fluide ni gazeux - et possède un contenu énergétique très puissant. "Les ingénieurs essaient depuis les années 1970 de descendre jusqu'à ce fameux niveau à 3, 000 mètres à Larderello mais ils n'ont toujours pas réussi, " explique Riccardo Minetto, chercheur au Département des Sciences de la Terre de l'UNIGE. "Quoi de plus, on ne sait toujours pas exactement de quoi est composé ce lit :est-ce une transition entre roches en fusion et roches solides ? Ou s'agit-il de granites refroidis libérant des fluides piégés à ce niveau ?" La technologie est de plus en plus sophistiquée. Du fait de ce forage géothermique à la recherche de conditions supercritiques a été tenté une nouvelle fois à Larderello-Tavale. L'objectif ? quelques centimètres de large à une profondeur de 3, 000 mètres pour capter ces fluides supercritiques. « Ce forage, qui faisait partie du projet européen DESCRAMBLE, était unique car il ciblait la transition suggérée entre les roches à l'état solide et fondu, " poursuit le professeur Lupi.

L'équipe genevoise a mis en place huit stations sismiques autour du puits dans un rayon de huit kilomètres pour mesurer l'impact du forage sur l'activité sismique. Au fur et à mesure du forage, les géophysiciens ont collecté les données et analysé chaque difficulté rencontrée. "La bonne nouvelle, c'est que pour la toute première fois, le forage à la recherche de fluides supercritiques n'a causé qu'une perturbation sismique minime, ce qui était une prouesse dans de telles conditions et un signe fort des progrès technologiques réalisés, " explique le professeur Lupi. Son équipe a utilisé les huit stations sismiques pour faire la distinction entre l'activité sismique naturelle et les événements très faibles provoqués par le forage. Le seuil de 3, 000 mètres, cependant, n'a pas été atteint. "Les ingénieurs ont dû s'arrêter à environ 250 mètres de ce niveau en raison de l'augmentation de température extrêmement élevée - plus de 500 degrés. Il y a encore de la place pour le progrès technique sur ce point, " dit Minetto.

Cette étude indique que le forage supercritique s'est bien déroulé et que la technologie est proche d'être maîtrisée. "Jusqu'à maintenant, quiconque avait essayé de creuser un puits dans des conditions supercritiques n'a pas réussi à cause des températures élevées, mais les résultats ici sont extrêmement encourageants, " dit le professeur Lupi. La Suisse est elle-même très active dans la promotion de l'énergie géothermique. Cette source d'énergie renouvelable si elle était davantage développée partagerait une partie de la charge de l'énergie hydraulique du pays, solaire et éolienne. « La géothermie pourrait être l'une des principales sources d'énergie de notre avenir, il est donc juste de promouvoir les investissements futurs pour le développer davantage et en toute sécurité, " conclut le chercheur genevois.