La start-up basée à Seattle, Endurance Energy, a récemment testé la première centrale géothermique sous-marine au monde sur l’éperon volcanique Axial Seamount, situé à environ 300 miles (500 kilomètres) au large des côtes de l’Oregon. Les résultats, révélés la semaine dernière, démontrent que sa technologie est techniquement faisable.
La centrale d’essai de l’entreprise, baptisée « Adélie », a exploité le fluide hydrothermal de l’éperon pour générer 8,7 secondes d’électricité nette positive, produisant une puissance nette médiane d’environ 2 kilowatts et culminant à 16,5 kilowatts de puissance nette. C’est une quantité d’énergie minime, mais l’objectif de ce premier test était simplement de montrer qu’Adélie pouvait générer plus qu’elle n’en consomme. Avec cet échelon franchi, les ingénieurs peuvent désormais s’orienter vers des puissances supérieures et une production soutenue sur une plus longue période, mais atteindre cet objectif s’annonce complexe.
Endurance, fondée en janvier 2025 par l’ancien ingénieur de SpaceX, Andrew Redd, est considérée comme la première initiative commerciale axée sur l’énergie géothermique sous-marine. L’entreprise entrevoit un futur dans lequel ses systèmes commercialisés fourniront une électricité propre, continue et non tributaire des conditions météorologiques, à des réseaux côtiers et à des sites industriels situés le long du Pacifique et, eventualment, dans le monde entier.
Elle développe son premier projet commercial au Royaume des Tonga et vise une première alimentation en 2027 — un calendrier ambitieux compte tenu des résultats de ce premier essai. Des experts ont confié à Gizmodo que Endurance doit parcourir un chemin long et ardu vers la viabilité commerciale, mais Redd a exprimé sa confiance dans la capacité de son entreprise à se développer à grande échelle.
« Beaucoup d’endroits qui disposent des ressources offshore les plus importantes dépendent aussi fortement du carburant importé », a-t-il déclaré à Gizmodo dans un courriel. « Pour eux, c’est l’opportunité de remplacer le diesel par une électricité baseload propre et locale, ainsi que par une véritable sécurité énergétique. À mesure que la technologie mûrit, nous prévoyons de concurrencer sur les coûts sur les marchés de l’électricité ouverts. »
Le premier grand test de la géothermie sous-marine
Les dorsales médio-océaniques recèlent un potentiel calorifique immense, mais largement inexploité. Extraire l’énergie géothermique de ces zones actives sur le plan tectonique pourrait offrir plusieurs avantages par rapport aux projets onshore. Cette source d’énergie se situe relativement près du fond marin, permettant des forages moins profonds. Exploiter une centrale dans l’océan profond permet également de bénéficier du refroidissement ambiant gratuit et de la surpression fournie par l’eau de mer environnante. De plus, les centrales géothermiques sous-marines peuvent éviter les restrictions liées à l’utilisation des sols qui freinent parfois les projets terrestres.
La géothermie offshore a progressé ces dernières années, mais la plupart des initiatives se sont concentrées sur la recherche plutôt que sur la commercialisation. En 2017, un projet en Islande a réussi à forer un puits géothermique près de la dorsale médio-atlantique, mais a rencontré des problèmes en raison de l’eau de mer fortement corrosive. L’année précédente, des chercheurs en Chine avaient produit environ 4 watts de puissance soutenue depuis la dorsale sud-ouest de l’océan Indien.
Surmonter les défis d’ingénierie liés à un environnement sous-marin hostile constituera le principal obstacle pour Endurance dans sa quête de rendre la géothermie offshore commercialement viable. Pour sa démonstration Adélie, l’entreprise a utilisé une foreuse lander sous-marine pour forer deux puits espacés de moins de 0,6 mètre, chacun commençant à évacuer le fluide hydrothermal. L’équipe a ensuite encastré, cimenté et bouché le second puits avec une vanne avant de terminer un puits géothermique de 16 mètres (52 pieds) qui s’est mis à couler à 260 °C (500 degrés Fahrenheit) après le cimentage.
Une fois la centrale Adélie de 100 kilowatts installée sur le fond marin, Endurance s’est aperçu que le puits ne fournissait pas suffisamment de fluide hydrothermal pour faire tourner la centrale. Ils ont donc pivoté vers une évent naturel à proximité. Là, le fluide hydrothermal coulait déjà à environ 281 °C (538 °F), et Adélie a brièvement réussi à générer une énergie nette positive jusqu’à ce qu’un problème logiciel fasse arrêter le système. L’équipe a tenté de redémarrer, mais un câble d’alimentation alimentant la pompe réfrigérante d’Adélie a finalement cédé, mettant fin à la démonstration.
« Aucun de ces [problèmes] n’indique un souci de la ressource ou de la physique », a déclaré Redd. « Ce sont des questions d’ingénierie, et nous connaissons déjà les solutions : forages plus profonds et plus volumineux pour augmenter le débit, électroniques de puissance plus robustes et une nouvelle manière de concevoir et tester les câbles sous-marins. »
« Est-ce techniquement viable que cela puisse fonctionner pendant plus de 10 secondes ? Je crois que la réponse est oui », a déclaré Dani Merino-Garcia, vice-président de la recherche chez Project Innerspace, une organisation à but non lucratif dédiée au développement de l’énergie géothermique, à Gizmodo. Mais franchir ces obstacles d’ingénierie peut s’avérer plus facile à dire qu’à faire. Merino-Garcia a souligné les défis liés à la conception d’un système capable de résister, à long terme, aux conditions de l’océan profond.
« Vous avez une évacuation très chaude, qui apporte des fluides dont le pH est extrêmement bas », a déclaré Merino-Garcia. « Cela pourrait entraîner la corrosion ou l’entartrage de composants critiques — en particulier l’échangeur de chaleur, qui transfère la chaleur du fluide hydrothermal à un fluide de travail qui met en rotation la turbine —, ce qui pose des risques importants. Si une centrale géothermique terrestre tombe en panne, les techniciens peuvent facilement accéder et réparer la pièce défectueuse. Ce n’est pas nécessairement le cas pour un système sous-marin — tout entretien qu’il exige sera à haut risque et très coûteux, ce qui fait que la durabilité devient l’un des éléments clefs de la viabilité commerciale. Cela dit, Redd a souligné qu’Endurance a réussi à récupérer Adélie, à l’entretenir et à la remettre en place sur le fond marin pour des opérations d’évent hydrothermal dans les 16 heures suivant la première tentative de production d’énergie échouée, démontrant l’efficacité de l’entreprise dans ses activités en mer.
Dans un courriel adressé à Gizmodo, Roland Horne, directeur du Programme Géothermal à l’Université de Stanford, a confirmé l’opinion de Merino-Garcia selon laquelle Adélie semble techniquement faisable, mais a rappelé que le déploiement en haute mer pourrait aussi être coûteux.
Endurance vise à tester une version rénovée et améliorée d’Adélie, nommée Gentoo, cet hiver. Ces améliorations comprennent des câbles sous-marins repensés, une électronique plus robuste et des puits plus profonds, selon Redd. Merino-Garcia a déclaré être curieux de voir la progression de l’entreprise et a ajouté que les technologies qu’elle développe pourraient s’avérer viables dans des environnements sous-marins moins extrêmes.
« Le fait qu’ils puissent installer des unités de production d’énergie sous-marines représente une réussite technique qui pourrait être appliquée à des ressources plus proches de la surface ou à des conditions plus bénignes », a-t-il déclaré.
