Le magma des volcans, une future source d’énergie prometteuse ?

publié le 22/01/2024 à 11h57 | mis à jour le 22/01/2024 à 11h57 | par Johann Sonneck

En Islande, des scientifiques comptent forer dans un volcan pour atteindre une de ses chambres magmatiques

Voilà une nouvelle qui peut faire penser à un récit de Jules Verne mais qui, pourtant, n’a rien de romanesque ni de fantastique. Des scientifiques islandais étudient actuellement la possibilité de réaliser des forages pour atteindre les poches de magma du volcan Krafla, l’un des plus actifs du monde.

L’équipe du pôle de recherche géothermique de Reykjavik, capitale de l’Islande, est dirigée par le scientifique Hjalti Páll Ingólfsson. Ensemble, ils ont donné naissance au projet Krafla Magma Testbed (KMT). Leur objectif : lancer en 2026 le forage d’un tunnel devant amener au cœur du volcan Krafla. S’ils y parviennent, ils espèrent alors pouvoir en exploiter la chaleur et cette source considérable d’énergie géothermique. Ce serait une première au niveau mondial.

Le magazine britannique New Scientist a mis en lumière les ambitions de ce projet. « L’Islande est parsemée de milliers de puits forés profondément dans la roche pour extraire l’énergie géothermique. Ils seront bientôt rejoints par un autre, particulièrement prometteur ». Tellement qu’on y parle même d’une possible « unlimited energy », soit une énergie illimitée en français. Cette énergie renouvelable provenant des volcans pourrait alors peut-être devenir la source d’une véritable énergie de demain.

Pour autant, atteindre une chambre magmatique est un pari inédit qui peut paraître fou, et ce pour plusieurs raisons :

• cet endroit du volcan est en réalité un réservoir souterrain renfermant des roches en fusion ;
• ces chambres sont extrêmement complexes à localiser ;
• la majorité d’entre elles ne peuvent être atteintes par les techniques actuelles de forage, car elles sont souvent trop profondes ;
• les équipements utilisés doivent fonctionner dans un environnement très difficile, avec des températures, une pression mais aussi une corrosion extrêmes.

Voilà pourquoi ces derniers sont actuellement en phase de test pour les rendre plus résistants à ces conditions très particulières.

La situation favorable offerte par le volcan Krafla… et un précédent forage de 2009

Malgré toutes les difficultés mentionnées, la situation semble légèrement différente avec le volcan Krafla. Ce dernier se trouve au nord de l’Islande, à l’extrémité des plaques tectoniques eurasienne et nord-américaine. L’endroit déterminé pour le forage est le fruit d’un choix mûrement réfléchi, qui doit minimiser les risques de déclenchement :

• d’une éruption volcanique ;
• ou d’un tremblement de terre.

Surtout, en 2009, un premier forage vers le centre du volcan y avait déjà été réalisé par une compagnie d’électricité. S’il n’a pas abouti, il a quand même permis de percer un tunnel de plus de 2 000 mètres de profondeur ! Surtout, l’impossibilité pour la foreuse de continuer à creuser plus loin indique, pour les chercheurs, qu’elle était arrivée sur le seuil d’une chambre magmatique. Voilà pourquoi, depuis cette date, ces derniers estiment qu’il est réellement possible de parvenir au magma du volcan.

À l’époque, la compagnie d’électricité a essayé, sans grand succès, d’exploiter la chaleur extrême dégagée en cet espace central du volcan. Il y fait presque 450 °C ! Toutefois, cette opération s’est révélée bien trop difficile, car il fallait constamment refroidir la tête de la foreuse qui :

• malgré tout a fini par fondre ;
• a ainsi rebouché partiellement la cavité creusée.

En 2026, les scientifiques islandais comptent utiliser le puits déjà foré pour aller plus loin et explorer la chambre magmatique. « Pouvoir pénétrer dans la croûte terrestre et prélever des échantillons de magma nous apporteraient des connaissances considérables », a affirmé Hjalti Páll Ingólfsson. Les chercheurs souhaitent notamment examiner :

• la température du magma ;
• la pression de la chambre.

L’étude de ces données sera possible en plongeant des instruments de mesure dans la roche en fusion. D’où les tests actuels pour éviter qu’ils ne soient détruits trop rapidement.

À terme, de grandes capacités d’énergie accessibles, « pour un coût pratiquement nul » ?

Avant tout, les chercheurs islandais souhaitent prendre leur temps et ne pas brûler les étapes. Pour autant, la deuxième phase du projet KMT serait bien d’exploiter l’énergie créée par le volcan.

Au niveau énergétique, ce forage pourrait donc avoir également une importance majeure. Le magazine britannique New Scientist souligne même que la chambre magmatique pourrait se muer en « une nouvelle source d’énergie capable de fournir au monde de grandes capacités d’électricité propre pour un coût pratiquement nul ».

En réalité, la chaleur des volcans est déjà utilisée dans plusieurs pays de la planète, tels que :

• l’Islande, en Europe ;
• le Kenya, en Afrique ;
• les États-Unis d’Amérique.

Dans ces différents États, les fluides géothermiques utilisés atteignent néanmoins « seulement » 250 °C, contre 450 °C pour une centrale thermique à combustible fossile. Par conséquent, en parvenant au cœur du volcan, l’intérêt serait de pouvoir compter sur une énergie qui pourrait, alors, réellement concurrencer les énergies fossiles.

New Scientist mentionne effectivement qu’« avant d’être englué dans le magma en 2009, le forage Krafla a atteint des fluides géothermiques :

• à une température d’environ 900 °C ;
• et à une pression environ 500 fois supérieure à celle de l’atmosphère ».

Cela représenterait dix fois plus que lors d’un forage standard, d’où le fait que cette entreprise islandaise soit vue comme très prometteuse. À terme, l’objectif des chercheurs est donc d’utiliser l’eau très chaude de cette partie du volcan ainsi que cette haute pression. Le but : alimenter des turbines pour la production d’énergie géothermique. D’après certains observateurs, cela pourrait multiplier par 10 ou 20 la productivité des centrales géothermiques actuelles.

De plus, les puits géothermiques classiques descendent approximativement à 2,5 km de profondeur en Islande. Ce qui revient à montrer la faisabilité du projet KMT pour 2026. Autre raison pouvant amener à souhaiter sa réussite : le coût de cette potentielle énergie. Ce dernier pourrait être fixé autour de 4,3 centimes de dollar américain par kilowattheure (kWh). Cela représenterait presque 6 fois moins que le prix de l’électricité actuellement en cours dans l’Union européenne, de l’ordre d’environ 25 centimes d’euro le kWh en moyenne. D’ailleurs, les prix de l’électricité devraient (encore) augmenter de 10 % au 1^er février 2024 en France.

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