La géothermie au Texas

Le Texas est le premier État du pays en matière de production d’énergie.¹ L’État produit le plus de pétrole et de gaz aux États-Unis et est reconnu comme un leader mondial depuis l’essor du schiste bitumineux. Juste sous la surface du Texas, les scientifiques estiment à un million d’exajoules la chaleur disponible pour l’énergie géothermique. Cependant, le Texas n’est pas un lieu conventionnel pour la géothermie car il n’y a pas de ressources hydrothermales. Ainsi, l’histoire de la géothermie est courte par rapport à d’autres régions du monde. La plupart des travaux dans l’État ont eu lieu dans les années 1970 et 1980. Les chercheurs ont principalement étudié une zone souterraine le long de la côte du golfe du Texas. Dans les années 1990, il y avait une usine de démonstration géothermique dans le comté de Brazoria. Globalement, au cours des dernières décennies du XXIe siècle, les scientifiques ont étudié et élargi les connaissances sur la géothermie au Texas, ce qui permet aux scientifiques d’aujourd’hui de disposer d’une base solide pour le développement du forage géothermique et du développement des ressources dans le contexte géologique unique de l’État.

Potentiel de développement géothermique non conventionnel au Texas

La Texas Geothermal Energy Alliance a publié un récent rapport The Future of Geothermal in Texas: The Coming Century of Growth & Prosperity in the Lone Star State sur les opportunités géothermiques dans l’État du Texas. Le rapport souligne l’opportunité unique du Texas de devenir le chef de file du pays en matière de production d’énergie géothermique non conventionnelle. Écoutons un bref résumé de ce rapport très important.

Transcription de la vidéo

Le Texas est un endroit chaud, et pas seulement à cause du climat.

Le sous-sol l’est également : suffisamment chaud pour fournir bien plus qu’assez de chaleur et d’électricité pour alimenter l’État.

On estime que, comparée à l’ensemble des réserves connues de pétrole et de gaz réunies, la quantité d’énergie thermique contenue dans la croûte terrestre est des milliers de fois supérieure. Cette énergie naturelle, appelée énergie géothermique, est propre, abondante et disponible 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, pour la production de chaleur ou d’électricité.

Et surtout, la main-d’œuvre, les technologies et le savoir-faire développés par l’industrie pétrolière et gazière sont essentiels pour développer et déployer cette ressource, non seulement au Texas, mais aussi à l’échelle mondiale.

Grâce aux innovations technologiques des deux dernières décennies dans le secteur du pétrole et du gaz — dont beaucoup sont transférables à la géothermie — certains acteurs de l’industrie ont commencé à considérer la géothermie et son potentiel de croissance exponentielle comme comparables au boom du schiste.

Le rapport L’avenir de la géothermie au Texas évalue les opportunités que la géothermie offre à l’État, examine son potentiel pour devenir une source fiable de charge de base dans le futur portefeuille énergétique du Texas, analyse les opportunités en matière de politiques publiques et de réglementation susceptibles de soutenir un développement responsable et rapide de la géothermie, et explore le rôle que l’industrie pétrolière et gazière pourrait jouer dans le développement et la montée en puissance de cette ressource.

Alors, plongeons dans le sujet et lançons la conversation sur l’énergie géothermique dans l’État du Texas.

Les auteurs participants comprennent des chercheurs de l’Université du Texas à Austin, de la Southern Methodist University, de l’Université Rice, de l’Université Texas A&M et de l’Université de Houston. L’étude historique évalue la taille et l’échelle potentielle de la géothermie en tant que ressource énergétique propre abondante dans l’État du Texas, ainsi que son potentiel de développement à l’échelle mondiale au cours des prochaines décennies. Plus important encore, le rapport fournit une base scientifique pour une prise de décision éclairée au moment où les entités commencent à envisager un développement accru de la géothermie au Texas, et fournit une feuille de route convaincante pour la décarbonisation mondiale d’ici 2050.²

À 10 kilomètres de profondeur ou moins, à peu près tous les points de la planète ont suffisamment de chaleur pour la production d’électricité. Cette ressource thermique massive est viable pour la production d’électricité dans une grande partie du Texas, y compris près de ses principaux centres de population, à environ 6,5 kilomètres, une profondeur de forage typique dans certaines parties du monde au sein de l’industrie pétrolière et gazière. En fait, l’analyse du rapport The Future of Geothermal in Texas et d’une étude connexe antérieure a conclu qu’il est probable qu’il fasse plus chaud dans le sous-sol du Texas que ce qui avait été estimé précédemment, jusqu’à 15 %. Cette différence est suffisamment importante pour améliorer à la fois la rentabilité du projet et la faisabilité technique du développement géothermique au Texas. ³

Température des ressources géothermiques du Texas à 6,5 kilomètres de profondeur. Telle qu’elle est cartographiée, une grande partie de l’État se trouve à ou près des températures minimales viables conventionnelles pour la production d’énergie géothermique. (Adapté du SMU Geothermal Laboratory)⁴

La carte du Texas présentée ici affiche la température du sous-sol à une profondeur accessible pour forer pour une centrale géothermique binaire. Les centrales binaires nécessitent des températures de roche comprises entre 125 et 150 ℃ (257–302 ℉). La carte suggère qu’il existe de nombreuses possibilités de développement de centrales géothermiques binaires dans une large zone géographique du Texas.⁵

Application de la technologie pétrolière et gazière à la géothermie au Texas

L’héritage de l’État en tant que chef de file du pétrole et du gaz, tant en matière de développement technologique que de production, peut aider à lancer une industrie géothermique au Texas. La technologie pétrolière et gazière développée dans l’État est hautement applicable et transférable aux défis historiques rencontrés dans la conception de systèmes géothermiques améliorés (EGS) économiquement viables.⁶ Le rapport fait part d’un avantage important au Texas : une pléthore de puits de pétrole abandonnés. Le forage d’un trou dans le sol représente un coût initial énorme pour le développement géothermique, mais le Texas possède un grand nombre de puits de pétrole et de gaz existants, dont beaucoup sont abandonnés ou pourraient l’être à l’avenir. Bon nombre de ces puits peuvent être réaffectés à l’énergie géothermique ou utilisés pour la coproduction d’énergie géothermique et d’hydrocarbures. En fait, de nombreux projets de terrain actuels étudient les possibilités de moderniser les puits de pétrole abandonnés pour la géothermie. Les chercheurs prévoient que l’industrie pétrolière et gazière pourrait réduire les coûts du développement géothermique de 20 à 43 % en raison de ses décennies d’expérience en matière de forage et du nombre de puits existants dans l’État. Les chercheurs prévoient que dans seulement quatre ans, le Texas aura la capacité de développer suffisamment d’énergie géothermique pour fournir la même quantité d’électricité et de production de chaleur que le pétrole et le gaz fournissent actuellement à l’État.⁷

Un puits de pétrole et de gaz qui a perdu la capacité de produire économiquement de l'énergie sous forme d'hydrocarbures peut être réaménagé pour être utilisé dans le cadre d'un système de production d'énergie géothermique. La réutilisation du puits, initialement foré pour la production d'hydrocarbures, permet de réaliser d'importantes économies.⁸

Quel facteur énuméré est probablement le plus important pour permettre au Texas de lancer une industrie géothermique ?

Les projets hydrothermaux antérieurs dans l'État qui ont contribué à l'élaboration de règles réglementaires pour régir la nouvelle industrie

Faux

Il n'y a pas de projets hydrothermaux au Texas et la surveillance réglementaire est encore incertaine.

L'héritage de l'État en tant que chef de file du pétrole et du gaz, tant en matière de développement technologique que de production

Vrai

Pleins feux sur une carrière : Sam Klarin

Formation académique

B.S. en génie pétrolier, Université du Texas à Austin
M.S. en énergie et ressources terrestres, Université du Texas à Austin

Sam Klarin est un jeune diplômé du programme de maîtrise en énergie et ressources terrestres de l’UT Austin. Ses récentes recherches ont porté sur la disponibilité des ressources en énergie géothermique le long de la région de la côte du golfe du Texas et de l’est du Texas. Il a intégré des technologies énergétiques provenant de divers domaines du secteur de l’énergie, tels que le captage et le stockage du carbone, la géothermie à panache de CO2, le pétrole et le gaz et la production d’hydrogène, dans son analyse afin de démontrer le croisement de la géothermie avec de nombreuses autres industries. Sam a spécifiquement étudié la zone de protraction de Brazos (une zone offshore dans le golfe du Mexique) et a produit une analyse économique de son potentiel géothermique.

Sam a obtenu son baccalauréat ès sciences de la Cockrell School of Engineering de l’UT Austin où il a étudié l’ingénierie pétrolière et des géosystèmes. Sa formation en forage pétrolier et gazier a préparé Sam à étudier des sites géologiques similaires pour la recherche géothermique.

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Source d’image :

Texas-geothermal-6.5-km-temps-FOGIT: L’avenir de la géothermie au Texas
Puits d’opportunité: Département de l'énergie des États-Unis, Bureau des technologies géothermiques
Sam Klarin, portrait: Sam Klarin
Sam Klarin travaillant sur le terrain: Sam Klarin