Nouveau projet géothermique en Nouvelle Zélande // New geothermal project in New Zealand

En novembre 2019, le parlement néo-zélandais a adopté le projet de loi Zéro Carbone dont l’objectif est de faire en sorte que la Nouvelle-Zélande réduise ses émissions de gaz à effet de serre pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Le projet de loi exigeait que tous les gaz à effet de serre, à l’exception du méthane d’origine animale, soient réduits à zéro d’ici 2050. Les émissions de méthane diminueraient de 10% d’ici 2030 et d’environ un quart, voire de moitié, d’ici 2050. Le projet de loi vise également à répondre aux obligations de la Nouvelle-Zélande en vertu de l’Accord de Paris sur le climat de 2015.

Conformément à la loi Zéro Carbone, un groupe de géologues de Dunedin dans l’Ile du Sud espère réduire les émissions nocives pour le climat en forant dans un volcan éteint vieux de 11 millions d’années qui se trouve sous la ville afin de tirer profit de sa chaleur résiduelle. Les scientifiques cherchent à savoir si cette chaleur pourrait être une ressource énergétique viable, «réduisant ainsi la consommation de combustibles fossiles et les émissions de gaz à effet de serre qu’ils provoquent». Ils espèrent effectuer deux forages à travers la roche sédimentaire, à 500 mètres de profondeur à l’intérieur du volcan. Le montant du projet s’élève à 700 0000 dollars et les chercheurs espèrent obtenir une aide du programme gouvernemental Smart Ideas (Idées Innovantes).

Les puits de forage, un dans le centre de Dunedin et un autre près du port, permettraient de mesurer le flux de chaleur en provenance du magma, et permettrait de savoir s’il vaut la peine d’être exploité. L’énergie serait captée en injectant de l’eau sous terre, avec une boucle de retour. Ainsi chauffée, l’eau pourrait être utilisée pour chauffer des bâtiments.

Même si le projet ne rencontre pas le succès escompté et si le volcan éteint ne dégage pas autant de chaleur que prévu, l’idée pourrait certainement être utilisée ailleurs dans le pays. Les scientifiques devront avant tout évaluer la chaleur qui réside sous la surface du volcan. Les géologues pensent qu’à 1 km de profondeur, la roche aura probablement une température de 50 à 100°C. Selon ses auteurs, le projet ressemble à un «travail de détective géologique.» Leurs estimations s’appuient sur des indications fournies par la lave de surface et par deux puits précédemment forés dans la région qui ont révélé la présente d’une source de chaleur sous la surface.

Il y a beaucoup d’endroits en Nouvelle-Zélande avec des sources de chaleur à profondeur relativement faible, à moins d’un kilomètre sous la surface, de sorte qu’elles pourraient être rentables. Il faut garder à l’esprit que l’énergie géothermique en Nouvelle-Zélande fournit environ 17% de l’électricité du pays, avec une capacité installée de plus de 900 mégawatts. Le pays possède de nombreux sites géothermiques susceptibles d’être exploités.

Source: The Guardian.

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In November 2019, the New Zealand parliament passed the Zero Carbon bill whose aim is to make New Zealand reduce its greenhouse gas emissions to the point the country becomes mostly carbon neutral by 2050. The bill required all greenhouse gases except methane from animals to be reduced to net zero by 2050. Methane emissions would be reduced by 10% by 2030 and by between about one-quarter and one-half by 2050. The bill also aims to fulfil New Zealand’s obligations under the landmark 2015 Paris climate agreement.

In accordance with the Zero Carbon Act, a group of geologists in Dunedin are hoping to reduce climate-damaging emissions by drilling deep into an extinct 11-million-year-old volcano below the South Island city to harness its heat.

The scientists are exploring whether the heat could be a viable energy resource, “thereby reducing carbon-based fuel consumption and consequent greenhouse gas emissions”. They hope to drill two bores through sedimentary rock, 500 metres deep into the volcano, and are seeking backing for the 700,000-dollar project from the government’s Smart Ideas programme.

The wells, one in central Dunedin and another by the harbour, would enable the heat flow from the magma to be monitored, providing data on whether there is sufficient heat to be tapped into. The energy would be captured by pumping water underground in a loop, and then being used to heat buildings.

Even if the project does not meet with the expected success and if the extinct volcano is not as hot as they think it is, certainly the idea could be utilised elsewhere.

For the proposed heat extraction plan to work, scientists will need to assess how hot it is under the volcano’s surface. Geologists think it is likely that, at 1km depth, rock will have a temperature of 50-100°C. According to its authors, the project looks like a “geologic detective work. ” Their estimates were drawn from clues in surface lava and findings from two wells previously drilled in the region that indicate that there is a hot body of rock beneath the surface.

There are lots of places in New Zealand where heat is at a relatively shallow depth, within a kilometre of the surface, so that it can be utilised. One should keep in mind that geothermal power in New Zealand provides approximately 17% of the country’s electricity with an installed capacity of over 900 MW. The country has numerous geothermal sites that could be developed for exploitation.

Source : The Guardian.

La Nouvelle Zélande possède un fort potentiel géothermique (Photos : C. Grandpey)

Une centrale géothermique au cœur des volcans chiliens // A geothermal plant among Chilean volcanoes

Alors que Donald Trump a décidé de se retirer de l’accord de Paris et d’augmenter la production de combustibles fossiles aux États-Unis, d’autres pays adoptent une politique inverse et développent des énergies propres. Un bon exemple est le Chili où on est en train de construire la première centrale géothermique en Amérique du Sud sur le site de Cerro Pabellón, à 4 430 mètres d’altitude, avec des volcans à perte de vue.
La centrale a des airs de plate-forme de forage pétrolier et plusieurs techniciens qui oeuvrent dans la centrale travaillaient auparavant sur un site de pompage de pétrole brut ! Aujourd’hui, ils sont entourés de volcans aux cimes enneigées et ont parfois le souffle court à cette altitude où ils exploitent la vapeur surgie de la terre.
Avec la capacité d’alimenter quelque 165 000 foyers, la centrale géothermique est un nouvel exemple de production d’énergie propre au Chili. Ce réseau non polluant comprend déjà de vastes centrales solaires et des parcs éoliens. Il fait partie des plans ambitieux d’un pays qui a décidé de se débarrasser définitivement des combustibles fossiles.
L’Amérique latine produit déjà l’électricité la plus propre au monde, grâce aux barrages qui génèrent une grande partie de ses besoins énergétiques. Au-delà de ces grands projets hydroélectriques, les investissements dans les énergies renouvelables en Amérique latine ont augmenté de 11 fois depuis 2004, soit près du double de la progression mondiale, selon un rapport de 2016 diffusé par l’Agence Internationale pour les Energies Renouvelables (IRENA). Le Chili, le Mexique et le Brésil figurent parmi les 10 premiers marchés d’énergie renouvelable dans le monde.
Voici une courte vidéo du projet sur le site de Cerro Pabellón:
https://nyti.ms/2vsqzFe

Source: The New York Times.

D’autres projets géothermiques seront développés en Amérique du Sud. Grâce à l’environnement volcanique, il y a une profusion de sources chaudes dans la région. Un projet similaire a été annulé il y a quelques années à El Tatio en raison de l’incapacité de la société Geotermica del Norte à respecter les exigences de sécurité du projet. Le promoteur a été condamné à une amende de 384 000 dollars par la société de surveillance environnementale Corema. Geotermica del Norte a déclaré qu’elle retirerait les plates-formes de forage dans un délai de trois mois et suspendrait indéfiniment l’exploration géothermique sur le site.

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While Donald Trump decided to withdraw from the Paris agreement and increase the production of fossil fuels in the U.S., some countries are adopting a reverse policy and developing clean energy. A good example is Chile where the first geothermal energy plant in South America is being built in Cerro Pabellón, Chile, 4,430 metres above sea level, surrounded by volcanoes.

The plant looks and functions much like an oil drilling rig and several of the men who operate the hulking machine once made a living pumping crude. But now they are surrounded by snowcapped volcanoes, labouring to breathe up here at this high altitude as they draw steam from the earth.

With the ability to power roughly 165,000 homes, the new plant is another step in Chile’s clean energy transformation. This nation’s rapidly expanding clean energy grid, which includes vast solar fields and wind farms, is one of the most ambitious in a region that is decisively moving beyond fossil fuels.

Latin America already has the world’s cleanest electricity, having long relied on dams to generate a large share of its energy needs. Beyond those big hydropower projects, investment in renewable energy in Latin America has increased 11-fold since 2004, nearly double the global rate, according to a 2016 report by the International Renewable Energy Agency. Chile, Mexico and Brazil are now among the top 10 renewable energy markets in the world.

Here is a short video of the Cerro Pabellón project:

https://nyti.ms/2vsqzFe

Source: The New York Times.

More geothermal projects are likely to be developed in South America. Thanks to the volcanic environment, there is a profusion of hot sources in the region. A similar project was cancelled a few years ago at El Tatio due to the company Geotermica del Norte’s failure to comply with project safety requirements. The developer has been fined US$384,000 by the region’s environmental watchdog Corema. The company said it would withdraw drilling rigs from the area within three months and indefinitely suspend geothermal exploration at the site.

 Vue de la centrale de Cerro Pabellón (Crédit photo: Ormat Technologies)

Reste de l’ancien forage géothermique  sur le site d’El Tatio (Photo: C. Grandpey)

Vue des « geysers » d’El Tatio (Photo: C. Grandpey)

 

Islande : Recherche de l’énergie à grande profondeur (suite) // Iceland : Looking for very deep energy (continued)

drapeau-francaisDans une note publiée le 28 octobre 2016, j’ai expliqué que les Islandais avait entamé un Projet de Forage Profond – Iceland Deep Drilling Project (IDDP) – prévu pour descendre jusqu’à 5 kilomètres de profondeur dans d’anciennes coulées de lave sur la Péninsule de Reykjanes, dans le sud-ouest de l’Islande. Le forage avait commencé le 12 août. À la fin de l’année 2016, le trépan devrait avoir creusé le trou le plus chaud au monde, avec des températures entre 400 et 1000°C. La BBC nous indique aujourd’hui que le forage est maintenant descendu à près de 4.500 mètres et devrait atteindre 5000 m d’ici la fin de l’année, profondeur où la température devrait dépasser 500°C.
Lorsque le forage aura atteint 5 km, l’équipe de forage s’attend à trouver des roches fondues mélangées à de l’eau. Toutefois, avec la chaleur extrême et la pression énorme rencontrées à cette profondeur, l’eau se transforme en « vapeur supercritique » qui n’est ni un liquide ni un gaz, mais détient beaucoup plus d’énergie que l’un ou l’autre. C’est cette vapeur supercritique que l’équipe de forage veut faire remonter à la surface pour la convertir en électricité. Les propriétés particulières de la vapeur supercritique permettraient de produire jusqu’à 10 fois plus d’énergie que la vapeur issue des puits géothermiques conventionnels.
Si le forage est un succès, cela voudra dire qu’à l’avenir il suffira de forer moins de puits pour produire la même quantité d’énergie. Cela signifiera également qu’une surface moindre sera impactée, avec moins de conséquences négatives pour l’environnement, et un coût inférieur. Cependant, la partie n’est pas gagnée d’avance et il faut être prudent. En effet, en 2009, un forage très profond a été effectué dans un autre site volcanique islandais. A 2100 m de profondeur, le trépan est entré en contact avec un réservoir magmatique  peu profond et la plateforme de forage a été détruite. Que le projet actuel soit un succès ou non, il permettra de mieux savoir à quoi ressemble l’intérieur d’un volcan.
Source: BBC News.

L’article de la BBC s’accompagne d’une vidéo visible à cette adresse :

http://www.bbc.com/news/science-environment-38296251

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drapeau-anglaisIn a note released on October 28th 2016, I explained that a rig was drilling 5 kilometres into the old lava flows in Reykjanes, at the south-west corner of Iceland. The drilling had begun on August 12th. By the end of the year, the Iceland Deep Drilling Project (IDDP) hoped to have created the hottest hole in the world, hitting temperatures anywhere between 400 and 1000 °C. The BBC is now informing us that the drilling has now descended nearly 4,500m and is expected to reach 5km down, where temperatures are expected to exceed 500°C, by the end of the year.

When the drill gets to 5 km, the drilling team expects to find molten rock mixed with water. But with the extreme heat and immense pressure found at this depth, the water becomes what is known as « supercritical steam ». It is neither a liquid nor a gas, but it holds far more energy than either. And it is this supercritical steam that the team wants to bring back up to the surface to convert into electricity. They believe its special properties mean it could produce up to 10 times as much energy as the steam from conventional geothermal wells.

If this works, in the future fewer wells would need to be drilled to produce the same amount of energy. This would also mean that less surface would be touched, with less environmental impact and lower costs. However, it might also fail and there is a good reason to be cautious. In 2009, a very deep drilling was attempted into another volcanic site. But at 2,100m, they accidentally hit a shallow reservoir of magma and the drill was destroyed. Whether it is a success or not, the project will help to know what the interior of a volcano looks like.

Source: BBC News.

A video accompanies the BBC article :

http://www.bbc.com/news/science-environment-38296251

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La géothermie a toujours joué un rôle important en Islande.

(Photo: C. Grandpey)

Islande: A la recherche de l’énergie à grande profondeur // Iceland: Looking for very deep energy

drapeau-francaisUne opération de forage jusqu’à 5 kilomètres de profondeur est actuellement en cours au cœur des anciennes coulées de lave de la péninsule de Reykjanes, dans le sud-ouest de l’Islande. Le forage, qui pénètre une extension terrestre de la dorsale médio-atlantique, a débuté le 12 août 2016.
À la fin de cette année, l’Iceland Deep Drilling Project (IDDP) devrait permettre de réaliser le puits de forage le plus chaud au monde, avec des températures atteignant entre 400 et 1000°C. Le magma issu des profondeurs rencontre et chauffe l’eau de mer qui s’est infiltrée sous le plancher océanique. Le forage pourrait rencontrer l’équivalent terrestre des «fumeurs noirs», sources chaudes le long de la dorsale, qui sont saturées en minéraux tels que l’or, l’argent et le lithium.
A 5 km de profondeur, les pressions sont élevées, plus de 200 fois le niveau atmosphérique. Selon les sociétés productrices d’énergie qui sont derrière le projet, l’eau apparaîtra sous la forme de « vapeur supercritique. » [NB : On parle de fluide supercritique lorsqu’un fluide est chauffé au-delà de sa température critique et lorsqu’il est comprimé au-dessus de sa pression critique]. La vapeur supercritique n’est ni liquide ni gaz et elle détient beaucoup plus d’énergie thermique que l’un ou l’autre.
Un puits capable de capter une telle vapeur pourrait avoir une capacité énergétique de 50 mégawatts, contre 5 MW pour un puits géothermique classique. Cela signifie que quelque 50 000 foyers pourraient être alimentés, contre 5000 seulement à partir d’un seul puits.
Le puits actuel est le second foré dans le cadre de l’IDDP. Le précédent, sur le site géothermique du Krafla, dans le nord-est de l’Islande, a atteint tout à fait par hasard le magma à un peu plus de 2 km de profondeur en 2009. Le magma à très haute température a été brièvement utilisé pour chauffer l’eau froide envoyé dans le puits afin de déterminer la quantité d’énergie qui pourrait être générée et pour se rendre compte si la technologie était opérationnelle. Ce puits de forage n’a jamais fourni d’énergie au réseau islandais, mais jusqu’à sa fermeture pour des problèmes de corrosion, il a été le puits géothermique le plus puissant jamais bien percé, avec une production de 30 MW.
L’Islande tire déjà la totalité de son énergie de combustibles non fossiles, mais ses centrales géothermiques jouent un  rôle secondaire par rapport à ses grandes centrales hydroélectriques qui produisent les trois quarts de l’électricité du pays. Cela pourrait changer. En effet, si la vapeur supercritique peut être obtenue grâce à des forages profonds, la production d’énergie atteindra un ordre de grandeur bien différent. A une plus grande échelle, les techniques en cours de développement en Islande pourraient être adoptées par d’autres pays à travers le monde.
Source: The New Scientist.

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drapeau-anglaisA rig is currently drilling 5 kilometres into the rugged landscape of old lava flows in Reykjanes, at the south-west corner of Iceland. Drilling began on August 12th.

By the end of the year, the Iceland Deep Drilling Project (IDDP) hopes to have created the hottest hole in the world, hitting temperatures anywhere between 400 and 1000 °C. The drilling will penetrate a landward extension of the Mid-Atlantic Ridge. At that depth, magma that moves from below through volcanic activity meets and heats seawater that has penetrated beneath the ocean bed. The drilling could find the landward equivalent of “black smokers”, hot underwater springs along the ridge saturated with minerals such as gold, silver and lithium.

At that depth, pressures are high, more than 200 times atmospheric levels.  The consortium of energy companies behind the project expects the water to be in the form of “supercritical steam”, which is neither liquid nor gas and holds much more heat energy than either.

A well that can successfully tap into such steam could have an energy capacity of 50 megawatts, compared to the 5 MW of a typical geothermal well. This would mean some 50,000 homes could be powered, versus 5,000 from a single well.

It will be the IDDP’s second deep well. The first, in the Krafla geothermal field of north-east Iceland, unexpectedly struck magma at just over 2 km down in 2009. The hot magma was briefly used to heat cold water sent down the well to test how much energy could be generated and that the technology worked. It never supplied power to the Icelandic grid, but until it was shut down after corrosion problems, it was the most powerful geothermal well ever drilled, generating 30 MW.

Iceland’s electricity is already entirely powered by non-fossil-fuel sources. But its string of geothermal power plants plays a second role compared to its large hydroelectric power stations, which generate three-quarters of the country’s electricity. That could change. If supercritical steam can be obtained in deep boreholes, it will make an order of magnitude difference to the amount of geothermal energy the wells can produce. There could be global benefits, too, if the techniques being developed in Iceland are adopted elsewhere.

Source:  The New Scientist.

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Centrale géothermique dans le nord-est de l’Islande (Photo: C. Grandpey)