Quaise ha conseguido recaudar más de 23 millones de dólares para desarrollar una perforadora inmune a temperaturas por encima de los 374 º C

Los emprendedores han iniciado las pruebas con un cabezal denominado gyrotron que utiliza microondas de alta intensidad de 30 a 300 gigahercios

Inmaculada G. Mardones.- Desde que la transición energética se ha asumido como irreversible en el mundo y la descarbonización nadie la discute como mitigadora del cambio climático, empresas e instituciones científicas se empeñan en buscar alternativas a los combustibles fósiles. El InstitutoTecnológico de Massachusetts (MIT) no ha permanecido ajeno a investigar esos recursos energéticos y los ha encontrado donde nunca se habían movido; en el interior de la tierra. Ahora trabaja con una nueva herramienta basada en las microondas para alcanzarlos.

Que a la geotermia se le mira de otra manera en la transición energética es un hecho, aquí y allá. A nivel doméstico ha dejado de ser una desconocida entre los promotores de viviendas y edificios públicos a la hora de dar con el sistema más eficiente para su climatización; el aprovechamiento de la geotermia somera (hasta 160 metros de profundidad) mediante bomba de calor para calentar, enfriar y disponer de agua caliente sanitaria. Eso se puede hacer en cualquier lugar de la geografía.

Lo que no resulta fácil fuera de emplazamientos volcánicos o yacimientos térmicos a ras de superficie es disponer de elevadas temperaturas para rotar una turbina y generar electricidad.

Equipo del MIT que forma parte de Quaise, la empresa emergente creada para desarrollar la perforadora

Aunque se ha avanzado mucho en la tecnología geológica para identificar la ubicación de esos yacimientos, resulta muy caros localizarlos. Y no siempre se da en el blanco. En los años setenta, con motivo de otra crisis energética se pinchó a 3.000 metros de profundidad en Lanzarote y no se encontró calor ni siquiera para freir los huevos que ven ocasionalmente los turistas en algunas emanaciones de la isla.

Más allá de los 3.000 metros se sabe con seguridad que hay temperaturas elevadas en cualquier lugar de la tierra, dada su estructura interna. ¿Cómo aprovecharlas sin que las brocas de las perforadoras se derritan por el camino?

Paul Woskov, investigador del MIT, dio con una solución en el Plasma Science and Fision Center de Boston. En lugar de utilizar brocas físicas, que se desgastan con mucha facilidad y necesitan reemplazarse con frecuencia, propuso usar miccroondas de alta intensidad de 30 a 300 megahercios mediante un dispositivo al que han llamado gyrotron que resulta ser como los que se generan en un horno de microondas «pero muchísimo más potente y eficiente», en palabras de Carlos Araque el ingeniero colombiano a quien se ha encomendado la gestión de la empresa starup del MIT, Quaise, cuyo objetivo es perforar hasta 20.000 metros en la roca que integra la corteza de la tierra y buscar altas temperaturas.

El gyrotrón estrellaría los haces de agua contra la roca caliente y al absorber su temperatura los convierte en vapor supercrítico que moviliza, una vez en la superficie, las turbinas de generación eléctrica.


Chris Meuth en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge de Quaise. / Matt Houde

Según informa Technology review, la tecnología desarrollada por Woskov, pionera en el uso de las ondas electromagnéticas para atravesar rocas y utilizada, hasta ahora, en procesos de calentamiento y secado, experimentos de fusión nuclear y armas, es idónea para que la compañía Quaise la aplique en la perforación de la corteza terrestre en busca de rocas calientes a más de 10.000 ó 20.000 metros de profundidad.

De momento y con las inversiones recaudadas Quaise se ha planteado para 2023 una prueba piloto con la aportación de expertos desperdigados en Boston, Houston, US National Labs y Cambridge en el Reino Unido. La nueva campaña de pruebas en ORNL usará un gyrotron 10 veces más poderoso que el que usó Woskov en el MIT. El objetivo de la fase de prueba actual es perforar un agujero con una relación de aspecto de 10: 1. Además, el gyrotron más potente permitirá al equipo simular el proceso de perforación completo. Les permitirá vaporizar la roca (sólo el gyrotron de Woskov era lo suficientemente poderoso como para derretir el basalto). “Esta será la primera vez que alguien haga esto”, ha declarado Matt Houde.

Más de 370 º C de temperatura

Araque conoce el terreno que pisa. Estudió ingeniería mecánica en el MIT y trabajó 15 años en Schlumberger, la empresa líder mundial en la provisión de servicios y tecnología en yacimientos petrolíferos. Antes había participado The Engine, la compañía de capital de riesgo que el MIT fundó en 2016. Cuando Woskov presentó su idea en 2018, el reconocido fondo de capital riesgo, Vinod Khosla, sugirió que Araque formara la empresa a condición de que Araque la dirigiera.

«»Hablamos de teravatios de potencial, no de megavatios, no de gigavatios, sino de teravatios», ha declarado. “Pero para darnos cuenta de eso, debemos aceptar estas empresas tecnológicas muy difíciles. Eso es precisamente lo que estamos tratando de hacer. Queremos aprovechar todo el potencial de la geotermia».

A esta iniciativa empresarial institucional se ha sumado la compañía Nabors con la aportación de 12 millones de dólares. Nabors es un proveedor líder de tecnología avanzada para la industria energética mundial y una de las empresas de perforación terrestre más grandes del mundo. Esta aportación se utilizarán para acelerar el desarrollo de la tecnología de perforación de ondas milimétricas de Quaise en su primera demostración en el oeste de los Estados Unidos.

“Creemos que la energía geotérmica puede desempeñar un papel mucho más importante en la transición energética”, ha declarado Anthony G. Petrello, presidente y director ejecutivo de Nabors. «Vemos en Quaise una de las tecnologías más potencialmente disruptivas en el espacio, y creemos que el equipo está bien posicionado para capturar el máximo potencial de esta tecnología».

De los 18 millones de dólares que Quaise ha recaudado hasta la fecha, 6 corresponden a fondos semilla liderados por The Engine, con la participación de Collaborative Fund, Vinod Khosla y Safar Partners.

“Creo que el máximo potencial de la geotermia es realmente ser un reemplazo de los combustibles fósiles”, dijo Araque en el 8º Congreso de Geotermia para América Latina y el Caribe (GEOLAC 2021) en septiembre pasado. “La energía solar y eólica jugarán un papel importante, pero desplazar los combustibles fósiles requerirá mucho más [que esos dos]. Creo que la geotermia y algunas tecnologías nucleares son la única forma de llegar allí».

La roca madre de la energía geotérmica se encuentra entre 3 y 20 kilómetros de profundidad, donde se alcanzan temperaturas de más de 374º C o 704 que si se pudiera bombear con agua, se volvería supercrítica, un fase similar al vapor con la que la mayoría de la gente no está familiarizada. (Las fases familiares son el agua líquida, el hielo y el vapor que forma las nubes). El agua supercrítica puede transportar entre 5 y 10 veces más energía que el agua caliente normal, lo que la convierte en una fuente de energía extremadamente eficiente si se puede bombear a turbinas que la conviertan podrían en electricidad.

“La abrumadora mayoría de los recursos [de rocas súper calientes] se almacenan en la corteza continental profunda, accesible al 80 por ciento de los principales centros de población del mundo a profundidades que oscilan entre 10 y 20 km”, han escrito los fundadores de Quaise en Geothermal Rising.

Más información: Poster

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