Des chercheurs tentent de recréer l’enfer terrestre pour produire l’énergie du futur.
À plusieurs kilomètres sous la croûte terrestre, la température grimpe jusqu’à des niveaux capables de transformer l’eau en un fluide aux propriétés étonnantes. Là-dessous, la géologie devient presque exotique : pressions gigantesques, roches chauffées à blanc, chimie imprévisible.
Ce monde extrême attire désormais l’attention des ingénieurs de l’énergie.
Une équipe de l’université d’État de l’Oregon s’est associée à la société américaine Quaise Energy pour reproduire ces conditions infernales en laboratoire. L’objectif est de comprendre comment exploiter la chaleur de roches dites ultra-chaudes (en anglais superhot rock) capables, théoriquement, de produire 63 térawatts d’électricité.
Un chiffre vertigineux, qui dépasse plus de huit fois la production mondiale actuelle d’électricité !
Pour approcher cet univers souterrain vont tenter tout simplement de recréer les profondeurs de la Terre dans un laboratoire.
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La géothermie super chaude, huit fois la production mondiale actuelle d’électricité sous nos pieds
La géothermie classique existe déjà dans plusieurs régions du monde. Le principe reste simple : forer le sol, injecter de l’eau et récupérer la vapeur chaude qui remonte pour produire de l’électricité.
Lorsque les profondeurs dépassent plusieurs kilomètres, la situation change complètement.
Les scientifiques parlent alors de géothermie de roches ultra-chaudes. Dans ces environnements, la chaleur atteint des niveaux qui transforment radicalement les propriétés de l’eau.
Le potentiel énergétique estimé par les chercheurs atteint 63 térawatts, soit 63 000 gigawatts. Exploiter seulement 1 % des ressources géothermiques ultra-chaudes de la planète pourrait donc dépasser largement les besoins actuels de l’humanité.
Le problème c’est que ces ressources se trouvent entre 3 et 19 kilomètres de profondeur environ.
La difficulté ne tient donc pas dans la chaleur disponible mais à atteindre ces profondeurs et survivre aux conditions physiques qui y règnent.
Quand l’eau devient un fluide étrange
À environ 374 °C et sous 500 atmosphères de pression, l’eau franchit un seuil particulier appelé état supercritique.
Dans cet état, elle ne se comporte plus vraiment comme un liquide ni comme un gaz.
Les physiciens parlent d’eau supercritique.
Cette forme de l’eau transporte jusqu’à cinq fois plus d’énergie thermique que l’eau chaude classique. Une centrale géothermique exploitant ce type de fluide pourrait produire beaucoup plus d’électricité avec un seul puits.
Un laboratoire qui simule les profondeurs de la Terre
Pour comprendre ce qui se passe à plusieurs kilomètres sous terre, les chercheurs doivent reproduire ces conditions.
L’Experimental Deep Geothermal Energy Lab (EDGE) installé à l’Oregon State University, a justement été conçu pour cela.
Grâce à un don de 750 000 dollars fourni par Quaise Energy, l’équipe dirigée par le professeur Brian Tattitch peut simuler ces environnements extrêmes.
Le cœur du dispositif repose sur un réacteur à circulation continue, spécialement conçu pour l’expérience.
À l’intérieur de cette machine, de l’eau circule sous 500 fois la pression atmosphérique, à une température proche de 400 °C.
Ces conditions permettent aux scientifiques d’observer en temps réel ce qui se produit lorsque roches, eau et minéraux entrent en interaction dans un environnement profond.
Les capteurs surveillent chaque réaction chimique. Le moindre dépôt minéral, la plus petite variation de composition y est enregistré.
Cette approche expérimentale devient indispensable, car les modèles géothermiques actuels fonctionnent mal dans ces régimes extrêmes.
Les équations classiques décrivent correctement des fluides à 200 °C.
À 400 °C et plusieurs centaines d’atmosphères, les comportements changent et les prédictions deviennent incertaines.
Ces ressources profondes pourraient théoriquement fournir jusqu’à 63 térawatts d’électricité, soit plusieurs fois la production mondiale actuelle.
Le cauchemar des ingénieurs : les minéraux qui bouchent les puits
Un AUTRE problème inattendu apparaît dans ces environnements bouillonnant.
Certaines roches contiennent des minéraux qui se dissolvent dans l’eau chaude, puis recristallisent lorsque la température ou la pression change.
Ce phénomène agit comme une sorte de calcaire géant.
Imaginez un tuyau d’eau domestique qui se bouche progressivement à cause du tartre.
Dans un puits géothermique profond, le même phénomène peut se produire à une échelle gigantesque.
Les minéraux précipitent dans les pores de la roche et finissent par bloquer complètement la circulation du fluide énergétique.
Le laboratoire EDGE tente donc de comprendre quels types de roches posent problème et dans quelles conditions ces dépôts apparaissent. Les chercheurs analysent plusieurs compositions minérales afin de prévoir les scénarios les plus favorables pour l’exploitation industrielle.
Des puits vitrifiés comme du verre
La technologie de forage développée par Quaise Energy (dont nous avons déjà parlé à maintes reprises sur ce site) est, au minimum, « atypique ».
Le forage utilise un procédé particulier capable de faire fondre la roche au contact de la paroi du puits (comme dans l’exemple ci-dessous). Ce phénomène crée une couche vitrifiée, comparable à une fine pellicule de verre qui tapisse le trou.
Cette dernière empêcherait théoriquement l’effondrement du forage sous la pression énorme des roches profondes.
D’autre part, elle limiterait les interactions chimiques entre la roche et le fluide.
Les chercheurs tentent maintenant de déterminer si cette couche peut résister pendant des années à des températures proches de 400 °C.
Une fissure ou une dégradation progressive risquerait de compromettre tout le système.
Même le sable devient un sujet d’étude
Les expériences du laboratoire ne se limiteront pas aux simples roches profondes.
Les scientifiques examinent également le comportement de matériaux très ordinaires.
Par exemple, le sable utilisé pour maintenir ouvertes les fractures dans certains puits géothermiques.
Dans l’industrie pétrolière, ce matériau est connu sous le nom de proppant (en français « agent de soutènement »).
Son rôle consiste à empêcher les fissures de la roche de se refermer.
À 400 °C, la situation devient beaucoup moins simple.
Certaines substances utilisées dans les puits classiques peuvent se transformer chimiquement, perdre leur structure ou se dissoudre.
Un matériau parfaitement stable à 200 °C peut se comporter de façon imprévisible lorsque la température double.
Les chercheurs analysent donc quels minéraux, céramiques ou composites peuvent survivre durablement dans cet environnement.
La réussite d’une centrale géothermique super chaude dépendra en grande partie de ces détails matériels.
Des essais de forage déjà en cours
Pendant que les scientifiques étudient les réactions chimiques en laboratoire, Quaise Energy poursuit ses travaux sur le terrain.
En 2025, l’entreprise a réalisé un premier test dans une carrière de granit au Texas avec un forage de 118 mètres de profondeur.
L’entreprise entend multiplier cette distance par huit cette année pour atteindre 1 kilomètre de profondeur !
Ces chiffres peuvent paraître modestes face aux profondeurs nécessaires (les forages pétroliers dépassent souvent 5 kilomètres) mais la technologie de Quaise repose sur un principe différent, combinant ondes électromagnétiques et forage thermique pour fracturer la roche.
Chaque étape doit donc être validée progressivement.
Les données obtenues dans les laboratoires, comme celui de l’Oregon, permettent de réduire les risques techniques avant de s’attaquer à des profondeurs beaucoup plus importantes.
Une énergie ancienne encore largement sous-estimée
La géothermie reste aujourd’hui une énergie étonnamment discrète dans le débat public, alors qu’elle fonctionne littéralement comme un chauffage central branché sur la chaleur interne de la planète ; en 2024, la puissance géothermique installée dans le monde atteignait environ 15,1 gigawatts, produisant près de 99 térawatt-heures d’électricité, soit à peine 1 % de l’électricité renouvelable mondiale, une contribution modeste comparée au solaire ou à l’éolien. La situation devient très différente lorsqu’on observe l’usage direct de la chaleur : chauffage urbain, serres agricoles, piscines, procédés industriels, tous ces usages ont consommé environ 245 térawatt-heures d’énergie géothermique, ce qui représente près de 3 % de la chaleur renouvelable mondiale.
Cette différence révèle la nature particulière de cette ressource : la production électrique reste limitée par les températures nécessaires pour actionner des turbines, alors que la chaleur souterraine se prête naturellement aux réseaux thermiques, lesquels ont d’ailleurs progressé d’environ 20 % en 2024, portés notamment par les politiques publiques chinoises visant à remplacer les chaudières au charbon dans plusieurs grandes villes. Les scénarios énergétiques à long terme changent toutefois d’échelle : selon l’International Energy Agency, la géothermie pourrait représenter jusqu’à 15 % de la croissance mondiale de la demande d’électricité d’ici 2050, avec une capacité installée atteignant environ 800 gigawatts, capable de produire chaque année l’équivalent de la consommation électrique actuelle combinée des États-Unis et de l’Inde, au prix d’investissements cumulés estimés à 2 500 milliards d’euros, un montant comparable à celui mobilisé dans d’autres grandes filières énergétiques bas carbone.
| Indicateur | Chiffre 2024 | Projection 2050 | Part mondiale actuelle |
|---|---|---|---|
| Puissance électrique installée | 15,1 gigawatts | 800 gigawatts | moins de 1 % de l’électricité renouvelable |
| Production électrique | 99 térawatt-heures | équivalent consommation États-Unis + Inde | environ 1 % des renouvelables |
| Utilisation directe de chaleur | 245 térawatt-heures | non précisé | environ 3 % de la chaleur renouvelable mondiale |
| Croissance des usages thermiques | +20 % en 2024 | – | – |
| Investissements cumulés estimés | – | 2 500 milliards d’euros | jusqu’à 15 % de la croissance mondiale de la demande d’électricité |
Sources :
- Quaise Energy, Quaise Energy Supports Oregon State University Work to Transform Clean Energy with Geothermal Technology (09 mars 2026),
https://www.quaise.com/news/quaise-energy-supports-oregon-state-university-work-to-transform-clean-energy-with-geothermal-technology - Agence internationale de l’énergie (IEA), The Future of Geothermal Energy (2024),
https://iea.blob.core.windows.net/assets/cbe6ad3a-eb3e-463f-8b2a-5d1fa4ce39bf/TheFutureofGeothermal.pdf
rapport stratégique analysant le potentiel mondial de la géothermie profonde, les technologies émergentes de forage et les perspectives de déploiement à grande échelle pour produire une énergie bas carbone continue. - REN21, Global Status Report 2025 – Geothermal (2025),
https://www.ren21.net/gsr-2025/technologies/geothermal/
section du rapport mondial sur les énergies renouvelables présentant l’état du marché de la géothermie, les capacités installées par pays, les tendances d’investissement et les avancées technologiques du secteur.
