La start-up Quaise Energy utilise une technologie basée sur des ondes millimétriques pour forer profondément dans la croûte terrestre, promettant de révolutionner l’accès à l’énergie géothermique. Cette approche pourrait transformer des centrales à combustibles fossiles existantes en installations géothermiques propres, offrant une solution de transition énergétique plus rapide et moins coûteuse.
La géothermie profonde : un potentiel énergétique considérable
Une ressource abondante mais difficile d’accès
La géothermie représente une ressource énergétique colossale. À quelques kilomètres sous nos pieds, la chaleur du noyau terrestre pourrait théoriquement alimenter la planète entière pendant des millénaires. Contrairement aux énergies solaire et éolienne, elle est disponible 24h/24 et 7j/7, indépendamment des conditions météorologiques.
Le problème majeur a toujours été l’accès à cette ressource. Les technologies de forage conventionnelles atteignent leurs limites à environ 12 kilomètres de profondeur, où les mèches se heurtent à des roches extrêmement dures et des températures dépassant les 180°C. Ces conditions dégradent rapidement les équipements standards.
Une nouvelle approche par ondes millimétriques
Quaise Energy, une entreprise issue du MIT, développe une technologie disruptive utilisant des gyrotrons – des dispositifs produisant des ondes millimétriques à haute puissance. Ces ondes peuvent vaporiser la roche sans contact physique, permettant d’atteindre des profondeurs de 20 kilomètres où les températures dépassent 500°C.
Cette technologie s’inspire des travaux du MIT sur la fusion nucléaire. Les gyrotrons, initialement conçus pour chauffer le plasma dans les réacteurs à fusion, sont réorientés vers la perforation de la croûte terrestre. Cette approche pourrait surmonter les limites des méthodes de forage conventionnelles.
Selon Carlos Araque, PDG de Quaise Energy : Notre technologie n’est pas basée sur le broyage mécanique de la roche. Nous la transformons en plasma – un état de la matière où les électrons se séparent des noyaux atomiques.
Convertir les centrales fossiles en installations géothermiques
Une stratégie de transition pragmatique
La stratégie de Quaise est particulièrement intéressante : au lieu de construire de nouvelles installations, l’entreprise propose de convertir des centrales électriques à combustibles fossiles existantes en centrales géothermiques. Cette approche présente plusieurs avantages majeurs :
- Réutilisation des infrastructures existantes (turbines, lignes de transmission)
- Conservation des emplois dans les communautés dépendantes des centrales
- Réduction significative des coûts et des délais de déploiement
- Décarbonation accélérée de centrales polluantes
L’entreprise cible particulièrement les centrales à charbon et à gaz situées dans des régions où le gradient géothermique est favorable. En perçant sous ces installations existantes, Quaise pourrait permettre leur conversion en sources d’énergie propre et continue.
Des défis techniques persistants
Malgré son potentiel prometteur, cette technologie fait face à d’importants défis techniques. L’un des plus critiques concerne l’évacuation des débris de forage. Contrairement aux forages conventionnels qui utilisent des fluides pour remonter les fragments de roche, le système de Quaise vaporise la roche, créant une matière semblable à du verre qui pourrait obstruer le puits.
De plus, la technologie doit démontrer sa capacité à maintenir un puits stable sur plusieurs kilomètres dans des conditions extrêmes. Les tests actuels se limitent à des profondeurs modestes en laboratoire, et le passage à l’échelle réelle reste à prouver.
Perspectives et impact potentiel sur la transition énergétique
Un calendrier ambitieux mais réaliste
Quaise Energy a levé 63 millions de dollars et établi un calendrier de développement s’étalant sur cette décennie. L’entreprise prévoit :
- 2024-2026 : Démonstrations de forage à l’échelle du terrain
- 2026-2028 : Premier projet pilote de conversion d’une centrale
- 2028-2030 : Déploiement commercial
Si ce calendrier est respecté, les premières centrales géothermiques utilisant cette technologie pourraient être opérationnelles avant 2030, contribuant significativement aux objectifs de décarbonation.
Un complément idéal aux autres énergies renouvelables
La géothermie profonde pourrait jouer un rôle crucial dans le mix énergétique en fournissant une puissance de base constante. Contrairement aux sources variables comme le solaire et l’éolien, elle peut produire en continu, compensant leur intermittence.
Selon Tim Latimer, PDG de Fervo Energy (une autre startup du secteur géothermique) : La géothermie avancée pourrait fournir jusqu’à 20% de l’électricité mondiale. Combinée au solaire, à l’éolien et au stockage par batteries, nous avons tous les éléments nécessaires pour un réseau électrique décarboné et fiable.
En France, où le mix électrique est déjà largement décarboné grâce au nucléaire, la géothermie profonde pourrait néanmoins contribuer à la diversification des sources et à la sécurité énergétique, particulièrement dans les régions au gradient géothermique favorable comme l’Alsace.
Un impératif : réduire les coûts d’exploitation
Pour que la géothermie profonde devienne compétitive, les coûts de forage doivent être considérablement réduits. Actuellement, ils représentent jusqu’à 50% du coût total d’un projet géothermique. Si la technologie de Quaise tient ses promesses, elle pourrait diviser ces coûts par deux ou trois, rendant l’énergie géothermique économiquement viable à grande échelle.
Des analyses économiques suggèrent que l’électricité géothermique produite par ces systèmes avancés pourrait atteindre un coût nivelé (LCOE) inférieur à 50 euros/MWh, comparable aux énergies renouvelables les plus compétitives.
À retenir
- La technologie à ondes millimétriques de Quaise Energy pourrait permettre d’accéder à des ressources géothermiques jusqu’à 20 km de profondeur
- La conversion des centrales fossiles existantes en installations géothermiques offre une stratégie de transition rapide et économique
- La géothermie profonde pourrait fournir une énergie propre, constante et complémentaire aux sources intermittentes comme le solaire et l’éolien
- Les premiers projets commerciaux pourraient être opérationnels avant 2030, malgré d’importants défis techniques encore à surmonter
