Première mondiale : la chaleur d’un volcan sous-marin transformée en électricité… mais pendant 8,7 secondes seulement

Les volcans sous-marins, souvent qualifiés de « petit-spot », jouent un rôle particulier dans le cycle global du carbone, malgré leur position éloignée des zones d'intense activité volcanique. Situés en amont des fosses de subduction sur une lithosphère océanique ancienne et froide, ces volcans recèlent un potentiel énergétique considérable. Chaque jour, la Terre émet environ 1 130 TWh d'énergie thermique, soit 2,5 fois la consommation énergétique totale de l'humanité. Cependant, cette chaleur est largement dispersée, rendant son exploitation difficile.

Bien que la majorité de cette chaleur se dissipe dans les roches à des températures trop faibles pour une utilisation économique, certaines zones géologiques présentent des concentrations de chaleur suffisamment élevées pour être exploitables. C'est le cas des réservoirs géothermiques profonds, des zones de circulation hydrothermale et des régions volcaniques. La géothermie, qui utilise cette chaleur naturelle, connaît actuellement un essor important, permettant de fournir de l'électricité et de l'énergie thermique, comme c'est le cas avec la centrale géothermique de Sendling à Munich, qui alimente environ 80 000 habitants et prévoit une expansion significative d'ici 2040.

Les fonds océaniques, qui représentent d'immenses réservoirs d'énergie géothermique, dissipent environ deux tiers de la chaleur interne totale de la Terre. Cela se produit principalement par le refroidissement de la lithosphère océanique et la circulation hydrothermale, où l'eau chauffée dans la croûte océanique s'échappe à des températures pouvant dépasser 400 °C. Ces sources de chaleur se trouvent surtout au niveau des dorsales océaniques et des arcs volcaniques associés aux zones de subduction.

Exploiter cette chaleur des volcans sous-marins présente cependant des défis techniques considérables. Les profondeurs à atteindre dépassent souvent 1 500 mètres, nécessitant des équipements capables de supporter des pressions extrêmes et des fluides corrosifs. Les interventions de maintenance sont également plus complexes que sur terre, nécessitant des navires spécialisés et des robots sous-marins. C'est dans ce contexte que la start-up américaine Endurance Energy a décidé de se lancer.

Endurance Energy a récemment installé un prototype de centrale géothermique sous-marine sur le volcan Axial Seamount, situé sur la dorsale Juan de Fuca, à environ 480 kilomètres des côtes de l'Oregon. Le générateur, nommé Adélie, pèse trois tonnes et est conçu pour être installé directement sur le fond marin. Il capte un fluide hydrothermal à 281 °C pour vaporiser un fluide de travail dans un circuit fermé, permettant ainsi de produire de l'électricité à l'aide d'une turbine et d'un alternateur.

Le 27 septembre, un premier essai a été réalisé pour démontrer la faisabilité de cette installation. Bien que le système ait produit de l'électricité pendant une trentaine de secondes, il a réussi à générer davantage d'électricité qu'il n'en consommait pendant 8,7 secondes, atteignant une puissance nette médiane d'environ 2 kilowatts avec un pic à 16,5 kilowatts. Malheureusement, l'expérience a dû être interrompue en raison d'une anomalie dans la mesure du courant de la batterie.

Bien que la durée de fonctionnement du générateur puisse sembler modeste, cela constitue une avancée majeure et une première mondiale pour Endurance Energy. Ce test a permis de valider plusieurs étapes cruciales de la technologie. L'enjeu désormais est d'améliorer la fiabilité des équipements pour prolonger la production sur des périodes plus longues et d'optimiser le débit des fluides captés. Malgré le potentiel géothermique immense des fonds océaniques, transformer cette chaleur en électricité utilisable à grande échelle demeure un défi technologique important.

Alors que l'Europe envisage de réduire sa dépendance aux énergies fossiles, des initiatives comme celles d'Endurance Energy montrent qu'il est possible d'explorer de nouvelles voies énergétiques. Cependant, il est impératif de prendre en compte l'impact environnemental de telles installations, notamment sur les communautés biologiques vulnérables présentes dans les zones hydrothermales. Endurance Energy a affirmé avoir réalisé un suivi environnemental lors de ses essais, mais les conséquences à long terme de l'exploitation de ces ressources restent à évaluer.