L'énergie géothermique mondiale atteint un point de basculement : les technologies de nouvelle génération ouvrent de nouvelles voies pour un déploiement à grande échelle.

La géothermie mondiale à un tournant : les technologies de nouvelle génération ouvrent la voie à un déploiement à grande échelle

Introduction : La production d'électricité géothermique a plus d'un siècle d'histoire, mais limitée par la rareté des ressources hydrothermales, elle n'a longtemps représenté qu'une part infime du mix électrique mondial. Aujourd'hui, grâce aux progrès des techniques de forage issus de la révolution américaine du schiste, l'extraction d'énergie propre à partir des roches sèches chaudes, omniprésentes, passe du rêve à la réalité. Selon les évaluations d'instituts de recherche internationaux, le potentiel géothermique mondial a bondi à la deuxième place, derrière l'énergie solaire. Les systèmes géothermiques améliorés (EGS) et les systèmes géothermiques avancés (AGS/systèmes en boucle fermée) accélèrent leur commercialisation et pourraient redessiner la transition énergétique mondiale.

Contexte sectoriel : de ressources limitées à un potentiel immense

La géothermie traditionnelle repose sur des réservoirs hydrothermaux naturels — c'est-à-dire des formations géologiques combinant chaleur, fluide et perméabilité. Fin 2022, la capacité géothermique installée dans le monde s'élevait à environ 16 GW, répartie dans au moins 30 pays et régions, ne représentant que 0,34 % du mix électrique mondial. Depuis que l'Italie a produit pour la première fois de l'électricité géothermique en 1904, les États-Unis, la Nouvelle-Zélande, le Japon et d'autres pays ont développé cette filière après la guerre, tandis que l'Islande a atteint son autonomie énergétique grâce à la géothermie durant la crise pétrolière des années 1970. À partir des années 1980, des pays en développement comme le Mexique, les Philippines, la Turquie et le Kenya ont également commencé à adopter les technologies géothermiques, le Kenya devenant un exemple de réussite ; son expérience de transfert de technologie illustre pleinement le rôle de la coopération internationale dans l'expansion de l'utilisation de la géothermie.

Cependant, l'exploitation des ressources hydrothermales traditionnelles est contrainte par des conditions géologiques spécifiques et peine à atteindre des économies d'échelle, si bien que la baisse des coûts de la géothermie est bien plus lente que celle de l'éolien et du solaire photovoltaïque. Les techniques de forage horizontal et de fracturation hydraulique issues de la révolution américaine du schiste offrent une nouvelle approche pour le développement géothermique : créer artificiellement des réservoirs afin d'extraire la chaleur des roches sèches chaudes. Cette technologie, appelée système géothermique amélioré (EGS), ainsi que les systèmes en boucle fermée (AGS) qui ne nécessitent pas de fluide externe, constituent ensemble le cœur des technologies géothermiques de nouvelle génération. Selon les estimations, ces nouvelles technologies font passer le potentiel géothermique mondial d'un niveau négligeable à la deuxième place derrière l'énergie solaire, ouvrant de nouvelles possibilités pour la transition énergétique mondiale.

Dynamique actuelle : accélération de la commercialisation et déploiement mondial

Les technologies géothermiques de nouvelle génération se trouvent à un stade clé, entre la démonstration et la commercialisation. Les premières installations commerciales d'EGS et de systèmes en boucle fermée devraient entrer en service aux alentours de 2026. Le Département de l'énergie des États-Unis a soutenu ce processus par le biais de subventions de recherche et de sites d'essai sur les terres publiques, tandis que la participation du secteur des services pétroliers offre également aux entreprises énergétiques traditionnelles une voie de transition durable.En ce qui concerne les coûts, le tarif de rachat actuel de l’EGS est estimé entre 100 et 240 dollars par MWh, soit un niveau proche du coût du nucléaire neuf. Toutefois, les analyses montrent qu’à mesure que l’échelle de déploiement augmente, le coût de l’EGS pourrait baisser à 80 dollars par MWh d’ici 2030, puis à 50 dollars d’ici 2035, où il deviendra compétitif avec la production d’électricité au gaz naturel et se situera entre l’éolien terrestre et l’éolien en mer. Il convient de noter que le taux d’apprentissage des premiers projets EGS a déjà atteint 35 %, dépassant celui des batteries lithium-ion (30 %) et des panneaux photovoltaïques (24 %), ce qui montre un énorme potentiel de réduction des coûts.

Bien que les systèmes en circuit fermé soient encore coûteux à l’heure actuelle, le chauffage urbain pourrait être le premier domaine à connaître une percée. Étant donné que le rendement de chauffage peut atteindre 90 %, soit bien plus que les 20 % de la production d’électricité, les systèmes en circuit fermé peuvent réduire les coûts des projets de 30 % à 50 % dans les cas où une turbine n’est pas nécessaire. Cela leur confère un avantage unique sur les marchés qui manquent de conditions géologiques propices à l’EGS ou qui adoptent une attitude prudente à l’égard de la fracturation, notamment en Europe. En outre, les systèmes en circuit fermé consomment moins d’eau et offrent une plus grande évolutivité, ce qui constitue une voie complémentaire pour la mondialisation de l’énergie géothermique.

En ce qui concerne le déploiement international, les recherches de la Fondation Carnegie pour la paix internationale ont identifié 30 pays les plus aptes à adopter en premier les technologies géothermiques de nouvelle génération. Outre les grandes puissances géothermiques traditionnelles comme l’Allemagne, l’Indonésie, le Kenya, le Mexique et la Turquie, l’Australie, la Roumanie, la Colombie et le Vietnam disposent également des conditions requises pour intégrer le deuxième groupe. La Malaisie, l’Arabie saoudite, la Tanzanie et l’Argentine montrent, quant à elles, un potentiel à long terme. Le potentiel des ressources, la base industrielle, l’environnement politique et la demande du marché de ces pays détermineront la vitesse de diffusion mondiale des technologies géothermiques de nouvelle génération.

Impact sur le système énergétique : charge de base stable et synergie du système

Le principal avantage de l’énergie géothermique réside dans son caractère pilotable et sa capacité à produire de l’électricité 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Contrairement au caractère intermittent de l’éolien et du solaire, les centrales géothermiques peuvent fonctionner en continu 24/7, fournissant ainsi une électricité de base stable au réseau. Cette flexibilité est cruciale pour les systèmes à forte proportion d’énergies renouvelables : elle permet d’équilibrer les fluctuations de la production éolienne et solaire, de réduire le besoin de stockage d’énergie et d’améliorer la stabilité du réseau.

Parallèlement, l’énergie géothermique contribue également à renforcer la sécurité énergétique. En développant les ressources géothermiques locales, les pays peuvent réduire leur dépendance aux combustibles fossiles importés et diminuer le risque de perturbations de l’approvisionnement énergétique dues à des chocs géopolitiques. Pour les pays en développement qui disposent d’abondantes ressources géothermiques, l’énergie géothermique peut aussi stimuler le développement de la chaîne industrielle locale, créer des emplois et favoriser la croissance économique.

De plus, les technologies géothermiques de nouvelle génération créent de nouvelles synergies avec le secteur des services pétroliers. Le forage des puits et les techniques de complétion sont des capacités clés pour le développement géothermique ; les compagnies pétrolières peuvent appliquer leur expertise technique au domaine géothermique, diversifier leurs activités et fournir à l’industrie géothermique une chaîne d’approvisionnement mature et un réservoir de talents. Cette synergie contribue non seulement à réduire les coûts de développement des projets géothermiques, mais offre aussi aux entreprises d’énergies fossiles traditionnelles une voie de transition bas-carbone concrète et réalisable.

Défis à relever : obstacles techniques, de coûts et de politiqueMalgré des perspectives prometteuses, les technologies géothermiques de nouvelle génération sont confrontées à de multiples défis. Tout d’abord, les EGS dépendent de la fracturation hydraulique pour créer des réservoirs thermiques, ce qui peut provoquer des séismes induits. Bien que leur magnitude soit généralement faible, l’acceptation publique et les risques réglementaires demeurent des obstacles majeurs. Des projets de recherche antérieurs en Corée du Sud et en Suisse ont d’ailleurs été interrompus en raison de séismes induits. De plus, les EGS ont des besoins élevés en eau, ce qui peut les restreindre dans les régions soumises à un stress hydrique.

Ensuite, les systèmes en boucle fermée évitent les risques de fracturation, mais leurs coûts de forage sont actuellement élevés : sur des sites à ressources de faible qualité, le coût peut atteindre 321 dollars par mégawattheure, soit bien plus que celui des EGS. Bien qu’il puisse diminuer à 64-160 dollars à l’avenir, la voie de la commercialisation reste incertaine.

Troisièmement, la technologie des roches super chaudes (SHR) en est encore à un stade précoce de recherche et développement. Si la géothermie supercritique promet de décupler la production électrique par puits, la plupart des ressources super chaudes se trouvent à des profondeurs extrêmes, difficiles à atteindre avec les techniques de forage existantes, et nécessitent des matériaux capables de résister à des températures supérieures à 375 °C — ce qui représente un défi considérable pour la conception des puits, la complétion et le maintien du réservoir.

Quatrièmement, l’incertitude des politiques publiques. De nombreux pays n’ont pas encore établi de normes techniques ni de cadres réglementaires pour la géothermie de nouvelle génération, notamment en ce qui concerne les travaux souterrains, l’impact environnemental et les droits d’usage des sols. En matière de financement, les coûts d’exploration et de forage initiaux des projets géothermiques sont élevés et les risques sont importants, ce qui dissuade souvent les investisseurs. De plus, la complexité des procédures d’approbation et la longueur des cycles de développement des projets géothermiques accentuent encore l’incertitude et le coût du financement.Le paysage énergétique mondial deviendra ainsi plus diversifié. Les pays dotés de ressources géothermiques traditionnelles continueront de se développer, tandis que les pays émergents (notamment en Asie du Sud-Est, en Afrique de l'Est et en Amérique latine) opéreront un bond en avant grâce aux technologies de prochaine génération. Les institutions multilatérales internationales telles que l’Agence internationale de l’énergie (AIE), l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA) et la Banque mondiale devraient jouer un rôle de catalyseur dans le transfert de technologies et les mécanismes de financement. Le processus de mondialisation de la géothermie ne fait que commencer, mais la courbe des percées technologiques et de la baisse des coûts est déjà clairement visible. Comme l’a souligné le Carnegie Endowment for International Peace, le « moment est venu » pour la géothermie.

Note éditoriale : Cet article s’appuie sur le rapport « Unlocking Global Geothermal Energy: Pathways to Scaling International Deployment of Next-Generation Geothermal » publié par le Carnegie Endowment for International Peace le 10 juillet 2025. Les données du rapport proviennent de GeoMap™ de Project InnerSpace et de sources publiques du secteur. Le contenu de l’article a été élaboré de manière indépendante par la rédaction et ne constitue pas un conseil en investissement.