Le moment de la géothermie est arrivé

Pendant des décennies, l'énergie géothermique occupait une position singulière dans le paysage des énergies renouvelables : universellement reconnue comme une source d'énergie quasi idéale — propre, capable de fournir une énergie de base, indépendante de la météo et à faible empreinte — mais perpétuellement éclipsée par la croissance explosive du solaire et de l'éolien. Cette dynamique change rapidement. Une convergence du soutien politique, de l'innovation technologique et de la demande croissante d'électricité propre fiable a propulsé l'énergie géothermique sous les projecteurs d'une manière qu'elle n'a jamais connue auparavant.

Les derniers mois ont apporté une série sans précédent de victoires pour le secteur géothermique. Les législateurs fédéraux et des États ont adopté des mesures qui rationalisent les permis pour les projets géothermiques, étendent les crédits d'impôt précédemment disponibles uniquement pour les installations solaires et éoliennes, et financent la recherche sur les technologies de forage de nouvelle génération. Le soutien bipartite est remarquable dans un paysage politique énergétique qui est par ailleurs profondément divisé selon les lignes partisanes.

Simultanément, les progrès dans la technologie de forage — beaucoup empruntés directement à l'industrie pétrolière et gazière — élargissent considérablement la gamme géographique des ressources géothermiques viables. Des techniques comme les systèmes géothermiques améliorés (EGS), qui créent des réservoirs artificiels en injectant de l'eau dans des formations rocheuses chaudes, signifient que l'énergie géothermique n'est plus limitée aux régions volcaniques de l'ouest des États-Unis. En principe, EGS pourrait être déployé presque n'importe où, exploitant le vaste réservoir de chaleur stocké dans la croûte terrestre.

La révolution technologique

La transformation de la technologie géothermique se lit comme une étude de cas de transfert de connaissances entre industries. Pendant des décennies, le forage géothermique s'est appuyé sur des techniques et des équipements qui n'avaient pas fondamentalement changé depuis les débuts de l'industrie. Les puits étaient coûteux, lents à forer et limités aux réservoirs hydrothermaux naturels où l'eau chaude ou la vapeur pouvaient être accessibles relativement près de la surface.

La révolution pétrolière et gazière qui a déverrouillé les formations de schiste par le forage horizontal et la fracturation hydraulique a maintenant commencé à restructurer le développement géothermique. Des entreprises comme Fervo Energy ont démontré que les mêmes techniques de forage directionnel utilisées pour extraire le pétrole des roches compactes peuvent être appliquées pour créer des réservoirs géothermiques conçus à des profondeurs de plusieurs kilomètres.

L'approche de Fervo implique de forer des puits horizontaux appairés dans des formations de granit chaud, puis de stimuler la roche entre eux pour créer un réseau de fractures par lequel l'eau peut circuler. L'eau froide est pompée dans un puits, chauffée par la roche, et retournée à la surface par l'autre puits sous forme d'eau chaude ou de vapeur qui entraîne une turbine. L'entreprise a déjà démontré la technologie dans un projet pilote au Nevada et évolue vers des opérations commerciales.

D'autres entreprises poursuivent des approches encore plus ambitieuses. Quaise Energy développe une technologie de forage à ondes millimétriques qui utilise l'énergie dirigée pour vaporiser la roche, permettant potentiellement aux puits d'atteindre des profondeurs de 20 kilomètres ou plus — bien au-delà de la portée du forage conventionnel. À ces profondeurs, les températures dépassent 500 degrés Celsius, offrant des densités énergétiques qui rendraient la géothermie compétitive avec les combustibles fossiles sur une base de coût par mégawatt.

Les géants technologiques s'intéressent à la géothermie

Le signal le plus clair que la géothermie a franchi un seuil est peut-être l'intérêt des grandes entreprises technologiques. Google, Microsoft et Meta ont tous signé ou sont en train de négocier des accords d'achat d'électricité géothermique pour alimenter leurs centres de données. Pour ces entreprises, la géothermie offre quelque chose que le solaire et l'éolien ne peuvent pas : une électricité propre 24 heures sur 24 qui ne nécessite pas de systèmes massifs de stockage par batterie pour lisser l'intermittence.

L'attrait est particulièrement fort pour les centres de données AI, qui fonctionnent à des taux d'utilisation très élevés et nécessitent une alimentation extrêmement fiable. Un centre de données entraînant de grands modèles AI ne peut pas se permettre de perdre l'alimentation, même brièvement, ce qui rend les sources d'énergie propre de base comme la géothermie particulièrement attrayantes.

Google a été l'entreprise technologique la plus visible dans l'espace géothermique, s'associant avec Fervo Energy sur un projet au Nevada qui fonctionne depuis 2023. L'entreprise a décrit la géothermie comme un élément clé de sa stratégie pour faire correspondre toute la consommation d'électricité avec l'énergie sans carbone sur une base 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 d'ici 2030.

Les vents favorables de la politique

L'environnement politique pour la géothermie n'a jamais été plus favorable. La Loi de réduction de l'inflation de 2022 a étendu les crédits d'impôt à la production et les crédits d'impôt à l'investissement aux projets géothermiques, les plaçant sur un pied d'égalité à peu près avec le solaire et l'éolien pour la première fois. La législation suivante est allée plus loin, finançant la recherche et le développement géothermique au Département de l'énergie et guidant le Bureau de gestion des terres pour accélérer les permis sur les terres fédérales.

L'action au niveau des États a été tout aussi importante. Plusieurs États de l'ouest ont adopté des lois qui encouragent spécifiquement le développement géothermique, le reconnaissant comme un complément à la capacité intermittente du solaire et de l'éolien qui domine déjà leurs réseaux. Le Texas, qui n'a pas de génération géothermique importante aujourd'hui, s'est avéré être un partisan surprenant, les législateurs voyant un potentiel dans les bassins sédimentaires profonds de l'État et la main-d'œuvre pétrolière et gazière existante.

La nature bipartite de ce soutien reflète la position politique unique de la géothermie. Elle est suffisamment propre pour satisfaire les défenseurs du climat, suffisamment industrielle pour plaire aux faucons de l'énergie, et suffisamment nationale pour s'intégrer aux récits d'indépendance énergétique. Elle promet également de créer des emplois bien rémunérés pour les travailleurs ayant une expérience du forage et de l'exploitation pétrolière — un argument puissant dans les États où l'industrie des combustibles fossiles est un employeur majeur.

Échelle et défis

Malgré la dynamique, la géothermie fait toujours face à d'importants défis d'évolution. Les États-Unis ont actuellement environ 3,7 gigawatts de capacité géothermique installée, comparé à plus de 200 gigawatts de solaire et près de 180 gigawatts d'éolien. Combler cet écart nécessitera un investissement massif dans les plates-formes de forage, le développement de la main-d'œuvre et la capacité de la chaîne d'approvisionnement.

Les coûts de forage restent la plus grande barrière unique. Les puits géothermiques sont coûteux — souvent de 5 millions à 10 millions de dollars chacun — et tous les puits ne produisent pas de chaleur commercialement viable. Réduire ces coûts par des améliorations technologiques et l'apprentissage par la pratique est essentiel pour que l'industrie réalise l'échelle que ses défenseurs envisagent.

L'utilisation de l'eau est une autre considération. Les systèmes EGS nécessitent de l'eau pour la boucle de circulation, soulevant des questions sur la concurrence des ressources dans les régions arides où les ressources géothermiques sont les plus accessibles. Les conceptions en boucle fermée qui minimisent la consommation d'eau sont développées mais ajoutent de la complexité et du coût.

Néanmoins, la trajectoire est claire. L'énergie géothermique passe d'un contributeur de niche à un élément potentiellement transformateur du bouquet énergétique propre. Que ce soit capable de se développer assez vite pour répondre au moment reste à voir, mais la combinaison de la technologie, la politique et la demande du marché suggère que l'énergie renouvelable longtemps négligée obtient enfin son jour.

Cet article est basé sur un reportage de CleanTechnica. Lire l'article original.