Millas Bajo Nuestros Pies: La fuente de energía ultracaliente que podría cambiarlo todo
La Conferencia Geothermal Rising arrojó recientemente luz sobre el prometedor potencial de la energía geotérmica de rocas supercalientes. Los debates giraron en torno a las innovadoras tecnologías de perforación y las posibilidades de explotar la energía a kilómetros bajo la superficie de la Tierra. Crédito: SciTechDaily.com
La creciente curiosidad en torno al potencial sin explotar de la energía geotérmica, en particular la derivada de las rocas supercalientes de las profundidades de la superficie terrestre, quedó patente en la conferencia de la industria geotérmica a gran escala. Así lo puso de manifiesto la presentación de 18 trabajos de investigación sobre el tema a lo largo de numerosas sesiones.
La energía de las rocas supercalientes podría cambiar drásticamente el sistema energético, según las descripciones de las sesiones sobre avances tecnológicos, de ingeniería y geológicos en geotermia supercaliente presentadas en la Conferencia Geothermal Rising 2023. En esta conferencia de cuatro días celebrada en octubre se debatió el potencial de la energía de roca supercaliente para abaratar costes y hacer que la energía geotérmica a gran escala esté disponible en casi cualquier lugar.
Matt Houde, cofundador y director de proyectos de Quaise Energy, declaró que el mayor énfasis en la geotermia de roca supercaliente, evidenciado por numerosas presentaciones de todo el mundo, fue un punto destacado significativo de Geothermal Rising 2023.
En esta conferencia se presentaron dos trabajos de investigación de los que Houde es coautora. Ambos confirmaron la viabilidad de la geotermia de alta temperatura. Uno de ellos resumía el trabajo realizado por investigadores europeos para llevar a cabo las primeras simulaciones por ordenador de un yacimiento de un sistema geotérmico mejorado (EGS) supercaliente. Demostró la posibilidad de obtener energía a más de 10-20 km por debajo de la superficie terrestre, donde la roca puede alcanzar temperaturas superiores a los 752 grados Fahrenheit (400oC).
El segundo artículo abordaba las investigaciones realizadas en TEVERRA, LLC, para resolver los problemas de perforación y producción de energía geotérmica a grandes profundidades, como los problemas de estabilidad de los pozos geotérmicos que se extienden a kilómetros de profundidad en la Tierra, donde abundan las temperaturas supercalientes.
Sin embargo, Houde destacó que ambos trabajos sólo validan algunas hipótesis sobre el potencial de un yacimiento supercaliente. Para establecer completamente la viabilidad del recurso, se necesitan más datos experimentales.
La fuente más rica de energía geotérmica, entre 3 y 20 kilómetros bajo la superficie terrestre, presenta rocas tan calientes que, si se bombeara agua a la zona, alcanzaría un estado supercrítico. El agua supercrítica, desconocida para la mayoría, puede transportar entre 5 y 10 veces más energía que el agua caliente estándar, lo que la hace increíblemente eficiente. Sin embargo, superar el importante reto que supone acceder a estos recursos sigue siendo difícil. La tecnología de perforación existente, utilizada sobre todo por las industrias del petróleo y el gas, resulta inmensamente costosa a profundidades, temperaturas y presiones tan formidables.
Quaise Energy se propone sustituir las brocas tradicionales, accionadas mecánicamente, por energía de ondas milimétricas, capaz de fundir y vaporizar la roca para crear agujeros más profundos. A medida que avance el desarrollo tecnológico, Quaise seguirá financiando la investigación básica para comprender mejor la dinámica asociada a la extracción de calor en las profundidades de la superficie terrestre. Carlos Araque, Consejero Delegado de Quaise, subraya la importancia de avanzar con los mejores conocimientos y comprensión antes de perforar agujeros, eludiendo la fe ciega.
El primer autor que presentó el trabajo sobre las simulaciones iniciales de extracción de calor a profundidades de entre 10 y 25 km fue Samuel Scott, del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Islandia. Entre los coautores figuraban Alina Yapparova, del Instituto de Geoquímica y Petrología de la ETH de Zúrich, y Philipp Weis, del Centro Alemán de Investigación en Geociencias GFZ de Potsdam. Aunque la presentación de Scott fue limitada debido a que el artículo está siendo revisado por una revista científica, proporcionó información sobre la funcionalidad básica de los modelos en los que se basan las simulaciones y los resultados preliminares.
Por ejemplo, dijo, "nuestros modelos demuestran que los sistemas geotérmicos mejorados de roca supercaliente pueden alcanzar una elevada producción de energía con una huella espacial pequeña", o la cantidad de terreno necesaria encima del agujero. Más concretamente, "hemos descubierto que los sistemas hipotéticos de pozos dobles o triples pueden generar una potencia térmica superior a 100-120 MW por pozo durante décadas". Según Houde, esto supone entre 5 y 10 veces más energía que la que suele producir hoy un sistema geotérmico convencional menos profundo, y esta mejora de la densidad de potencia podría hacer que la geotermia compitiera con el petróleo y el gas.
Scott señala que estos resultados dependen de los supuestos del modelo, en particular de la eficacia de la estimulación hidráulica a tales profundidades. Por ello, él y sus colegas siguen investigando para perfeccionar los modelos con más datos y limitaciones sobre el comportamiento de las rocas. Se están centrando en tres parámetros clave: el flujo de agua dentro de los pozos; las reacciones químicas que se espera que se produzcan en el yacimiento; y la mecánica de las rocas y las fracturas a esas profundidades y temperaturas.
El artículo sobre la estabilidad de los pozos fue presentado por Jerjes Porlles, de TEVERRA, LLC. Sus coautores, además de Houde, son Andrew Madyarov, Joseph Batir y Hamed Soroush, todos ellos de TEVERRA.
En concreto, Porlles y sus colegas estudiaron la estabilidad de un pozo a las profundidades a las que Quaise pretende producir energía geotérmica en rocas supercalientes. Según Porlles, "en este trabajo exploramos algunas de las dinámicas que subyacen al flujo de fluidos y a las interacciones entre el agua fría y la roca en un pozo hipotético, y ninguno de los modelos muestra problemas de estabilidad del pozo". Dicho esto, subrayó la necesidad de disponer de datos adicionales sobre, por ejemplo, el tipo de roca y las propiedades de los materiales asociados, así como de más pruebas sobre las propiedades de los materiales desarrolladas durante el proceso de perforación por ondas milimétricas" que está desarrollando Quaise.
Quaise Energy ha contribuido a la elaboración de estos dos trabajos.
