Des experts en capteurs quantiques à atomes froids explorent profondément le sous-sol dans un nouveau projet visant à exploiter la technologie de détection de la gravité quantique dans des environnements de forage souterrains difficiles.

Le projet Gravity Delve, financé par Innovate UK, rassemble des universitaires du Royaume-Uni Quantum Technology Hub Sensors and Timing, qui est dirigé par l'Université de Birmingham et Nemein Ltd, dans le but d'étudier les avantages et les défis associés à l'utilisation de capteurs de gravité quantique dans les trous de forage.

Des capteurs de gravité quantique basés sur l'interférométrie atomique sont déjà en cours de développement pour une utilisation dans le secteur pétrolier et gazier. Les capteurs quantiques à atomes froids conçus pour fonctionner à la surface seront capables de détecter et de surveiller les objets sous le sol mieux que n'importe quelle technologie actuelle. Cependant, peu d'attention a été accordée à ce jour aux avantages que pourraient avoir les capteurs de gravité quantique déployables en forage. Gravity Delve vise à résoudre ce problème.

Nemein développe des équipements déployés en forage principalement axés sur la récupération d'énergie et la détection environnementale. La nouvelle technologie permettra au capteur quantique développé par l'Université de Birmingham de s'aventurer hors du laboratoire et dans l'environnement de fond de trou extrêmement difficile.

Dr Jamie Vovrosh, de l'Université de Birmingham, est le responsable technique du projet. Il déclare :« Ce projet nous offre l'opportunité d'étudier l'utilisation des performances extraordinaires des capteurs quantiques à atomes froids dans de nouvelles applications et d'ouvrir potentiellement une voie vers la réalisation de futurs avantages économiques et sociétaux.

Les applications de forage à étudier dans le projet comprendront le captage et le stockage du carbone (CSC), et les réservoirs d'hydrocarbures et géothermiques. Les techniques existantes pour l'optimisation des réservoirs comprennent la microgravité conventionnelle, diagraphie électrique et nucléaire. Ces techniques sont cependant limitées par la sensibilité, résolution et coût. Gravity Delve étudie comment un dispositif quantique commercialement pertinent pourrait remplacer ou améliorer la technologie actuelle pour optimiser les réservoirs de CSC, minimiser l'impact environnemental de l'extraction d'hydrocarbures, et améliorer la transition des combustibles fossiles vers les énergies renouvelables telles que la géothermie. Le projet développera une conception pour un capteur de gravité quantique à atomes froids innovant en forage, ainsi que les emballages environnementaux difficiles et les équipements auxiliaires associés. Cela conduira à la première méthode rentable et efficace de déploiement de capteurs quantiques en forage profond.

Ce projet s'appuiera sur les travaux déjà entrepris par l'Université de Birmingham dans les capteurs de gravité à atomes froids, qui est examiné dans Nature Reviews Physics, rédigés par les universitaires de l'Université et leurs collaborateurs. Alors que la détection de la gravité est déjà utilisée dans un certain nombre d'applications, notamment la prospection pétrolière et minérale, une fois développées, les technologies basées sur l'interféromètre atomique devraient réduire le SWAP (taille, poids et puissance), avec une sensibilité améliorée et des temps de mesure plus rapides.

Monsieur Laurent Till, co-fondateur et directeur technique de Nemein, dit, "Gravity Delve n'est pas seulement un projet qui optimisera l'extraction d'énergie du CSC et des forages. C'est un projet très important pour montrer que la technologie quantique peut être déployée dans certains des environnements les plus difficiles du monde réel et démontrer des avantages tangibles pour l'environnement. "