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La explotación de la geotermia es viable con el almacenamiento de CO2

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La nueva tecnología se considera apta para pequeñas y medianas empresas próximas a la explotaciones geotérmicas

Inmaculada G. Mardones.- El almacenamiento de CO2 disuelto en acuíferos salinos profundos con recuperación de energía geotérmica, es viable según los resultados del proyecto DISSOLVED ANR CO2, coordinado por el BRGM (el IGME francés) presentados a finales del mes pasado en una conferencia en Orleans, Francia.

El proyecto CO2 –Dissolved, como así se llama, pretendía estudiar un nuevo concepto de almacenamiento de CO2, complementaria a la “clásica” de inyectar en forma supercrítica varios millones de toneladas anuales de CO2 emitidos por los grandes emisores industriales y devolverlo a la tierra, generando así un balance neto de CO2.

Esta alternativa resulta viable para los pequeños emisores industriales, los que emiten entre 10.000 y 150.000 toneladas de CO2 al año, que hasta ahora no se tenían en cuenta en los proyectos de almacenamiento geológico de CO2.

El proyecto, financiado por ANR, la Agencia de Investigación francesa, se ha realizado entre 2013 y 2016 periodo en el que se han inventariado sólo en Francia más de 650 emplazamientos potenciales, el equivalente al equivalente al 17% de las emisiones industriales nacionales de CO2 (datos de 2011). En Alemania y Estados Unidos también se han localizado lugares potencialmente compatibles por el volumen de emisión de CO2 y los recursos geotérmicos explotables. En el estudio han participado, además del BRGM (Oficina investigaciones geológicas y mineras), el BGR de Alemania, S CFG, Geogreen, ETE y LEO de Francia en colaboración con la firma Innovation Inc. De los Estados Unidos.

Francia.CO2

Diagrama del tipo de instalación estudiada por el proyecto CO 2 -DISSOLVED. © BRGM

La solución estudiada consiste en inyectar el CO2 disuelto en los acuíferos salados profundos cerca de recursos geotérmicos explotables. La recuperación de la reinyección del agua cargada con CO2 disuelto gracias a dos pozos, similares a los utilizados en la cuenca de París para la climatización de barrios enteros de la capital francesa, informa BRGM.

La mayoría de los proyectos de almacenamiento geológico de CO2 suelen inyectar de forma supercrítica (estado intermedio entre líquido y gas) para maximizar la cantidad almacenada, en torno a varios millones de toneladas por año. Estos almacenes deben cumplir rigurosos criterios de seguridad en el tiempo y deberían situarse cerca de grandes emisores industriales, para no incurrir en gastos adicionales onerosos por el transporte del CO2 al emplazamiento de inyección.

El proyecto CO2-DISSOLVED examina una opción diferente y complementaria para inyectar acuíferos profundos CO salada 2 forma disuelta, en las proximidades de la fuente emisora, que se prevé para los pequeños emisores industriales.

Diagrama del tipo de instalación estudiada por el proyecto CO 2 -DISSOLVED. © BRGM

La infraestructura creada se basa fundamentalmente en un doblete de pozos geotérmicos estándar para el bombeo de salmuera caliente de un acuífero salino profundo y luego volver a inyectarla a una temperatura más baja después de recuperar el calor y saturarse con CO2 disuelto.

Con este proceso se evitan los problemas inherentes a los clásicos almacenes de CO2 y obliga a elegir un emplazamiento con garantías de impermeabilidad para evitar cualquier riesgo de fuga de CO2 a otros estratos geológicos por efecto de la gravedad. El CO2 es mucho menos denso que la salmuera).

Además, la recuperación de calor asociado permite una producción de energía utilizable a nivel local para las necesidades de las propias industrias emisoras de CO2 o para suministrar calefacción a una red de distrito.

El principal inconveniente de este nuevo enfoque es el volumen de CO2 a inyectar está limitado por la capacidad de disolución del CO2 en salmuera.

El estudio de viabilidad técnica y económica del proyecto, sin embargo, muestra que la aplicación de esta tecnología es relevante en las inmediaciones de industrias emisoras de volúmenes de CO2 pequeños y medianos; entre 10.000 y 150.000 toneladas anuales.

Así con las características de la cuenca de París, se podría inyectar de 200 a 350 m3 /h entre 60-90°C) y la solubilidad de CO2, con un par de pozos se podría disolver un máximo de 150.000 toneladas al año.

En los trabajos de campo uno de los principales temas abordados por el proyecto consistió en la cuantificación del impacto en el acuífero geotérmico y las reacciones químicas inducidas por la inyección de una salmuera acidificada por su alto contenido en CO2 disuelto.

En la instalación experimental que reproduce a escala el proyecto se han realizado pruebas con areniscas y carbonatos minerales, las características de los principales acuíferos geotérmicos profundos en Francia.

En rocas de piedra caliza se formaban una red de canales con la disolución de la roca por el flujo de agua acidificada. En areniscas, el impacto es muy inferior, como se esperaba. Estas observaciones corroboran los resultados de simulaciones numéricas en paralelo, mostrando proporciones similares de los volúmenes de minerales disueltos.

En el peor de los casos en términos de impacto y evaluación de riesgos se ha puesto de manifiesto que las consecuencias mecánicas de estas soluciones minerales en los pozos de inyección son insignificantes, dada la profundidad a la que se realizan estas disoluciones.

En el caso de la azucarera y destilería Artenay (Loiret) el rendimiento económico de la implementación de un sistema de CO 2 -DISSOLVED no era sobresalía de la tecnología de captura y almacenamiento de CO2 convencional. La evaluación muestra la viabilidad económica de la tecnología en escenarios de medio tamaño y un amplio rango de variabilidad del coste asumido por tonelada de CO2 (de 5 a 50 €).

La siguiente fase del proyecto, para ser financiada dentro del grupo de interés científico Géodénergies, consistirá en la selección de planta industrial para la futura implementación de un proyecto piloto de demostración.

El proyecto de inyección de CO2 y aprovechamiento conjunto de recursos geotérmicos en un mismo emplazamiento ha recibido el Global Echievement Award del CSLF (Carbon Sequestration Leadership Forum) en reconocimiento por sus trabajos de desarrollo de tecnologías para el secuestro y almacenamiento geológico de CO2.

En la imagen superior sede del Instituto Geológico francés BRGM en Orléans

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