Une entreprise souhaite alimenter le monde en électricité pendant des millions d’années en creusant les trous les plus profonds jamais réalisés
Et elle utilise une technologie de fusion nucléaire.
Une entreprise dérivée du MIT vise à utiliser les rayons X pour faire fondre la roche et réutiliser les centrales au charbon et au gaz en puits géothermiques profonds – transformant efficacement les centrales à combustibles fossiles sales en centrales propres.
Le cerveau derrière ce concept est un ingénieur de recherche du Plasma Science and Fusion Center du MIT, Paul Woskov. Cet ingénieur a passé les 14 dernières années à mettre au point une méthode qui pourrait permettre de remettre en service une centrale au charbon abandonnée, entièrement sans carbone, en l’espace d’une décennie. Selon un communiqué de presse, sa méthode, qui est commercialisée par une société appelée Quaise Energy, pourrait fonctionner sur presque toutes les centrales à charbon et à gaz de notre planète.
En fin de compte, la société a l’intention de faire monter les enchères en vaporisant suffisamment de roche pour créer les trous les plus profonds du monde et capturer l’énergie géothermique à une échelle suffisamment grande pour répondre aux besoins énergétiques de l’humanité pendant des millions d’années. Imaginez cela.
Exploiter la source d’énergie sous-jacente de millions d’années
Ces nobles aspirations sont inextricablement liées à l’énergie qui se trouve sous nos pieds. L’énergie géothermique est essentiellement la chaleur de la Terre : la chaleur générée lors de la formation de notre planète et la désintégration radioactive des minéraux produisent de la chaleur, qui est stockée dans les roches et les fluides du noyau terrestre.
Puisqu’elle est créée en permanence dans la croûte terrestre, il s’agit d’une source d’énergie renouvelable. Cependant, alors que d’autres sources d’énergie renouvelables se sont développées au cours des dernières décennies, l’énergie géothermique a atteint un palier, car son exploitation n’est pas aisée. En fait, les installations géothermiques n’existent que dans les régions où les circonstances permettent l’extraction d’énergie à des profondeurs relativement faibles, jusqu’à 121,92 mètres sous la surface de la Terre.
Le communiqué de presse du MIT indique que le forage conventionnel devient impraticable au-delà d’une certaine profondeur, car la croûte profonde est à la fois plus chaude et plus dure. Cela use les forets mécaniques, d’où la nécessité d’une solution novatrice.
Cette nouvelle solution pourrait être un dispositif émettant des micro-ondes appelé gyrotron. Les systèmes de forage de Quaise sont centrés sur ce dispositif, qui est utilisé depuis des décennies dans la recherche et la fabrication à des fins telles que le chauffage des matériaux dans les expériences de fusion nucléaire. Bien que l’entreprise n’ait pas encore abordé tous les obstacles techniques associés, elle s’est fixé l’objectif ambitieux d’exploiter l’énergie d’un puits pilote d’ici 2026.
Utiliser les faisceaux du gyrotron pour vaporiser la roche
Woskov a eu l’idée d’utiliser les faisceaux du gyrotron pour vaporiser la roche après les avoir utilisés dans des expériences de fusion nucléaire pendant de nombreuses années. Il a effectué des tests dans lesquels il a fait exploser de petites formations rocheuses avec les ondes d’un petit gyrotron au Plasma Science and Fusion Center du MIT.
C’est là que Quaise est entré en scène. Fondé par Carlos Araque et Matt Houde, Quaise a reçu un financement du ministère de l’énergie pour étendre les tests de Woskov à l’aide d’un gyrotron plus grand.
La plateforme de forage de Quaise, alimentée par un gyrotron, permet de vaporiser des trous de forage dans la roche, ce qui permet d’accéder à la chaleur géothermique profonde sans avoir besoin d’un équipement de fond de puits compliqué.
L’équipe de Quaise, dont les travaux devraient être terminés avant la fin de l’année, souhaite évaporer un trou dix fois plus profond que les essais de Woskov en laboratoire avec la plus grande machine. Ensuite, ils évaporeront un trou dix fois plus profond que le précédent, ce que l’on appelle un trou de 100 pour 1. Enfin, l’entreprise espère commencer à vaporiser la roche lors d’essais sur le terrain à la fin de l’année prochaine et extraire de l’énergie de puits géothermiques pilotes dont la température peut atteindre 932 degrés Fahrenheit (500 degrés Celsius) d’ici 2026. L’entreprise souhaite ensuite commencer à réaffecter les centrales à charbon et à gaz naturel à cette technologie.
“Cela se produira rapidement une fois que nous aurons résolu les problèmes d’ingénierie immédiats pour transmettre un faisceau propre et le faire fonctionner à une densité d’énergie élevée sans panne”, déclare Woskov, qui sert de conseiller chez Quaise, dans un communiqué de presse. “Cela ira vite car la technologie sous-jacente, les gyrotrons, est disponible dans le commerce. Vous pouvez passer une commande auprès d’une entreprise et vous faire livrer un système dès maintenant. Certes, ces sources de faisceaux n’ont jamais été utilisées 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, mais elles sont conçues pour être opérationnelles pendant de longues périodes. Dans cinq ou six ans, je pense que nous aurons une usine en fonctionnement si nous résolvons ces problèmes d’ingénierie. Je suis très optimiste.”
Lorsque Quaise rendra son équipement de forage à ondes millimétriques compatible avec la flotte mondiale existante d’appareils de forage, il sera en mesure d’exploiter la main-d’œuvre mondiale de l’industrie pétrolière et gazière.
“Les énergies renouvelables ont fait des progrès considérables au cours de la dernière décennie, mais le problème aujourd’hui est que nous sommes loin d’aller assez vite pour atteindre les objectifs nécessaires pour limiter les pires effets du changement climatique”, explique M. Houde. “[La géothermie profonde] est une ressource énergétique qui peut s’adapter à n’importe quel endroit et qui a la capacité d’exploiter une importante main-d’œuvre dans l’industrie de l’énergie afin de reconditionner facilement ses compétences pour une source d’énergie totalement exempte de carbone.”
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
