La géothermie améliorée remet les pendules à l’heure énergétique.
La géothermie « classique » fonctionne à merveille quand la Terre veut bien montrer ses dents volcaniques, comme en Islande ou en Nouvelle-Zélande. Ailleurs, bien souvent le sous-sol garde sa chaleur à bonne distance, trop profonde pour être réellement captée à un prix décent… du moins jusqu’ici.
La géothermie améliorée, appelée enhanced geothermal technology ou EGS (en français « systèmes géothermiques stimulés »), change les règles du jeu. Le concept peut être expliquer avec une image simple : on creuse un puits profondément, comme une paille géante, en laissant perçant légèrement cette dernier pour faire circuler de l’eau avant de la récupérer avec sa chaleur comme on récupérerait l’eau d’une bouilloire enfouie sous terre.
D’après les responsable de l’étude de l’Université de Stanford, cette approche pourrait fournir une électricité propre, continue, disponible jour et nuit, avec un coût inférieur aux combustibles fossiles d’environ 60 % !
Lire aussi :
- La France veut rattraper son retard dans cette énergie potentiellement infinie qui représentera 15% du total mondial en 2050 : la géothermie
- La géothermie va connaitre un boom grâce à de nouvelles techniques de forage permettant de dépasser les 3000 mètres
La géothermie pourrait être employée par les Etats-Unis pour alimenter leurs centre de données
Une installation EGS commence par un forage compris entre 3 000 et 8 000 mètres de profondeur (à cette échelle, la croûte terrestre agit comme une plaque de cuisson géante, toujours allumée). Une fois la bonne profondeur atteinte, la roche est fracturée de manière contrôlée. De l’eau y est ensuite injectée, chauffée sur place, puis renvoyée en surface. Cette chaleur fait tourner une turbine pour produire de l’électricité.
Simple non ?
Ce système fonctionne 24 heures sur 24, 365 jours par an : aucun nuage à surveiller, aucun vent à attendre et même aucune batterie géante à installer derrière !
Cette continuité est un véritable « plus » par rapport aux autres énergies renouvelables qui peinent à jongler entre production intermittente et consommation constante.
Moins de terrain, moins de contraintes visibles
L’étude de Stanford souligne un point rarement mis en avant. L’EGS utilise beaucoup moins de surface que l’éolien ou le solaire pour une même quantité d’électricité produite.
Un site géothermique se concentre sur quelques hectares. Les infrastructures restent regroupées, laissant le paysage indemne ou presque.
À l’échelle nationale, les chercheurs montrent qu’une part de 10 % d’électricité géothermique permettrait de réduire les besoins en éolien de 15 %, en solaire de 12 %, en stockage par batteries de 28 %.
Une alliée inattendue des centres de données
Ce n’est plus un secret pour personne, les centres de données liés à l’IA consomment énormément d’électricité, sans interruption, souvent loin des grandes infrastructures existantes.
L’EGS coche toutes les cases pour les alimenter avec une production constante, une implantation possible presque partout sur Terre et un fonctionnement en site semi-isolé sans dépendance aux aléas climatiques.
Les auteurs de l’étude estiment que cette technologie pourrait devenir l’un des piliers énergétiques des futurs hubs numériques européens.
Face au nucléaire, un duel pas si déséquilibré
« Bon les énergies renouvelables, c’est bien gentil mais comparé au nucléaire, il n’y a pas match niveau rendement ! » allez-vous nous dire (en petits taquins que vous êtes).
Il est vrai que l’EGS présente un rendement électrique de 10 à 23 %, limité par des températures relativement basses, entre 150 et 300 degrés, et par les pertes du cycle vapeur.
Le nucléaire atteint 33 à 37 %, jusqu’à 40 % pour les réacteurs de génération III+ comme l’EPR, grâce à des températures plus élevées, autour de 300 à 330 degrés, et à des cycles mieux optimisés.
Cette différence s’explique par une loi simple de la thermodynamique, un écart de température plus important améliore mécaniquement le rendement de Carnot.
Malgré une disponibilité supérieure à 95 %, l’EGS reste moins efficace, le nucléaire produisant environ trois fois plus d’électricité utile par unité d’énergie thermique extraite.
Il y a cependant quelques éléments qui plaident en faveur de l’EGS. Une centrale nucléaire nécessite de 12 à 23 ans entre la planification et la mise en service. Une installation EGS peut être développée bien plus rapidement, avec des coûts d’entrée nettement inférieurs.
Aucun risque de fusion et aucun déchet radioactif à gérer sur des siècles.
Cette simplicité explique pourquoi certains chercheurs parlent d’un concurrent crédible, capable de compléter ou remplacer une partie du parc nucléaire à long terme.
Une technologie encore jeune, déjà pressée par le temps
L’EGS n’est pas encore prête à être déployée à grande échelle. Il reste encore de nombreux défis techniques à régler : maîtrise des fractures, durabilité des puits et réduction des coûts de forage pour ne citer que ceux là.
Les progrès sont rapides. Les vitesses de forage augmentent notamment très rapidement grâce aux dernières techniques issues de l’industrie pétrolière (comme le laser). Les coûts suivent une pente descendante encourageante.
Selon les chercheurs, la viabilité économique large pourrait être atteinte autour de 2035. Une échéance proche à l’échelle énergétique.
Sources :
- The impact of enhanced geothermal systems on transitioning all energy sectors in 150 countries to 100% clean, renewable energy (en français : « L’impact des systèmes géothermiques améliorés sur la transition de l’ensemble des secteurs énergétiques de 150 pays vers une énergie 100 % propre et renouvelable »)
Mark Z. Jacobson ∙ Daniel J. Sambor ∙ Yuanbei F. Fan ∙ Andreas Mühlbauer ∙ Genevieve C. DiBari
https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(25)00307-6 - Connaissance des Énergies, Géothermie haute température,
fiche pédagogique détaillant les principes physiques et géologiques de la géothermie profonde, les technologies de forage et de captage à haute température, les rendements énergétiques attendus ainsi que les applications électriques et industrielles, avec un focus sur les enjeux économiques et environnementaux. - Stanford University – Woods Institute for the Environment, Heat deep underground could help power global clean energy transition,
analyse scientifique explorant le potentiel mondial de la chaleur profonde du sous-sol comme ressource énergétique bas carbone, les avancées récentes en forages profonds et systèmes géothermiques avancés (EGS), et leur rôle possible dans la transition énergétique à grande échelle.
Image : Centrale géothermique de chauffage de Garching (proche de Munich en Allemagne).
