Une ancre « ambulante » et une perceuse à plasma promettent une énergie géothermique profonde et bon marché

La chaleur intense sous la surface de la Terre représente une source pratiquement inépuisable d'énergie propre et fiable qui serait disponible 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, partout sur Terre. Vous pourriez l'extraire sous forme de vapeur pour faire fonctionner les turbines des générateurs, ou l'acheminer directement vers les systèmes de chauffage urbain.

C'est si nous pouvions y arriver. L'énergie géothermique de la Terre la plus facilement accessible se trouve là où elle est la plus proche de la surface – généralement dans les zones géologiquement instables proches des volcans et à forte activité sismique, ce qui représente seulement environ 3 % de la surface de la Terre. Sinon, vous ne pouvez pas atteindre cette chaleur sans forer des kilomètres et des kilomètres de roche super dure.

Les températures et les pressions impliquées dans le forage très profond ont tendance à détruire rapidement même les forets de la plus haute qualité. Changer un peu signifie que vous devez remonter la tête de forage à des kilomètres sous terre, en mettre une nouvelle, puis la remettre dans le forage avant de pouvoir recommencer. Ce processus fait perdre beaucoup de temps, et le temps, c'est de l'argent lorsque vous louez ce type d'appareils.

En conséquence, l’énergie géothermique n’apporte une contribution significative au réseau électrique que dans des endroits comme l’Islande, le Salvador, la Nouvelle-Zélande et d’autres régions où elle est disponible à des profondeurs moindres. À l’échelle mondiale, la géothermie contribue pour moins de 100 GWh par an aux quelque 166,7 millions de GWh d’approvisionnement énergétique mondial.

La société slovaque GA Drilling était autrefois connue sous le nom de Geothermal Anywhere – et cela résume parfaitement l'objectif de l'entreprise : rendre la chaleur géothermique beaucoup moins chère, plus rapide et plus facile d'accès partout où elle est nécessaire.

GA a développé deux technologies clés qui fonctionnent avec les infrastructures et équipements de forage existants. Le premier est un système d’ancrage ambulant qu’il appelle Anchorbit.

Le système Anchorbit place deux sections de collier derrière le foret, chacune avec des pistons extensibles capables de pousser et de saisir la tige de forage. Lorsque le collier supérieur saisit l'alésage, le collier inférieur s'étend vers le bas, plus près du foret, puis il sort ses pistons de préhension pour permettre au collier supérieur de lâcher prise et de glisser vers le bas pour le rencontrer. Le processus est illustré dans cette vidéo :

Ces colliers d'ancrage stabilisent le foret, évitant ainsi les types de vibrations que vous ressentez lors de l'utilisation d'un équipement de forage rotatif au bout de plusieurs kilomètres de câble. Ils permettent également d’appuyer sur le foret avec un poids supplémentaire. GA affirme s'attendre à ce que le système Anchorbit double non seulement le taux de pénétration dans la roche dure, mais qu'il double également la durée de vie des forets existants, permettant ainsi aux opérateurs de forer plus rapidement et plus longtemps, avec moins de changements de forets coûteux.

Anchorbit accélérera les 6 premiers kilomètres (3,7 miles) du forage, mais la profondeur cible de GA pour la chaleur géothermique est plutôt de 10 km (6,2 miles) sous terre. Pour atteindre ce niveau, la deuxième technologie clé de l'entreprise, Plasmabit, sera mise en avant.

Le système Plasmabit peut à nouveau être connecté à un appareil de forage standard. Mais cette fois, il s'agit d'un système de forage à plasma pulsé, qui utilise une torche à arc électrique rotative pour faire exploser la roche avec un gaz ionisé à 6 000 °C (10 800 °F) afin de la fissurer et de l'affaiblir, tout en la faisant exploser avec de l'eau à haute pression pour la détruire mécaniquement. retirer les éclats de roche et les renvoyer dans le tuyau jusqu'à la surface. Il s'agit essentiellement d'une version longue distance du type de tunnelage avec une torche à plasma réalisé plus près de la surface par des sociétés comme Petra et Earthgrid.

Puisqu’il s’agit d’un foret sans contact, il ne devrait jamais être nécessaire de retirer et de remplacer le foret. GA dit qu'il progressera relativement facilement à travers le granit dur jusqu'à la barre des 10 km, en allant beaucoup plus profondément et moins cher qu'une plate-forme normale, et en cautérisant le forage au fur et à mesure. À cette profondeur, vous pouvez vous attendre à des températures supérieures à 350 °C (662 °F) dans la plupart des régions, ce qui rend votre forage pertinent en tant que centrale géothermique.

Si vous voulez aller beaucoup plus loin que cela, une technologie beaucoup plus exotique est nécessaire. Quaise, une spin-off du MIT, tente de forer à deux fois cette profondeur en utilisant des gyrotrons initialement développés pour surchauffer les plasmas dans les expériences de fusion. Selon Quaise, atteindre une profondeur de 20 km (12,4 miles) donnerait des températures supérieures à 500 °C (932 °F), bien au-delà du point où l'eau devient un fluide supercritique – et les centrales électriques utilisant de l'eau chauffée de manière supercritique devraient être capables de le faire. extraire jusqu’à 10 fois plus d’énergie d’un volume donné.