La tecnológica estudia el uso de la energía geotérmica para climatizar todos sus centros de datos en otras partes del mundo
Un informe oficial evalúa los recursos de litio procedentes de la geotermia en el mar Salton en 3,4 millones de toneladas, suficiente para cargar 375 millones de baterías
Jennifer McDermott / The Associated Press.- Un proyecto geotérmico de vanguardia ha empezado a suministrar electricidad libre de dióxido de carbono a la red eléctrica de Nevada para suministrar energía a los centros de datos de Google de esa zona, según ha informado la empresa.
Introducir electrones en la red eléctrica por primera vez es un hito que muchas nuevas empresas energéticas nunca alcanzan, afirmó Tim Latimer, director general y cofundador del socio geotérmico de Google en el proyecto, la compañía Fervo Energy, con sede en Houston. “Creo que será algo grande y que dará a la geotermia mucha más importancia de la que ha tenido hasta ahora”, dijo Latimer en una entrevista.
La Agencia Internacional de Energía lleva tiempo considerando que la geotermia podría ser una solución seria al cambio climático. En una hoja de ruta de 2011, señaló que la energía geotérmica podría alcanzar en torno al 3,5% de la generación mundial de electricidad anual en 2050, lo que evitaría la emisión de casi 800 millones de toneladas de dióxido de carbono al año.
Fervo utiliza este proyecto piloto para poner en marcha otros proyectos que suministrarán a la red mucha más electricidad libre de dióxido de carbono. Actualmente está por terminar la perforación inicial en el suroeste de Utah para un proyecto de 400 MW.
Google y Fervo Energy empezaron a colaborar en 2021 para desarrollar energía geotérmica de nueva generación. Ahora que el sitio cercano a Winnemucca, Nevada, funciona comercialmente, envía unos 3,5 megavatios a la red. Allí hay tres pozos geotérmicos.
Los centros de datos necesitan más electricidad que esa planta, de modo que Google también ha firmado otros acuerdos de energía solar y de almacenamiento. Dispone de dos centros en Nevada: uno cerca de Las Vegas y otro cerca de Reno. Michael Terrell, que dirige las tareas de descarbonización a nivel mundial de Google, dijo que la empresa está estudiando el uso de la energía geotérmica para otros centros de datos en otras partes del mundo, como parte de una gama de tecnologías libres de dióxido de carbono.
“Esperamos realmente que esto pueda ser un trampolín hacia una energía geotérmica mucho más avanzada, disponible para nosotros y para otros en todo el mundo”, dijo. Google anunció en 2020 que utilizaría energía libre de dióxido de carbono cada hora del día, dondequiera que opere, para 2030.
Muchos expertos en energía creen que grandes empresas como Google pueden desempeñar un papel catalizador en la aceleración de la energía limpia.
Los primeros en renovables
Terrell evidenció que la empresa también fue una de las primeras en apoyar proyectos eólicos y solares, contribuyendo al despegue de esos mercados.
“Es una situación muy similar. Al establecer el objetivo de contar con una energía libre de dióxido de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana, nos dimos cuenta que hará falta más que la energía eólica, solar y almacenamiento para alcanzar ese objetivo”, dijo Terrell en una entrevista. «Y, honestamente, para lograr que las redes eléctricas estén 24 horas al día, 7 días a la semana, sin emisiones de carbono, vamos a necesitar este nuevo conjunto de tecnologías avanzadas en energía. Al estudiar este acuerdo con Fervo, vimos la oportunidad de desempeñar un papel para ayudar a llevar estas tecnologías a gran escala”.
Estados Unidos es líder mundial en el uso de la energía geotérmica para la generación de electricidad, pero este recurso sigue representando menos de la mitad de la generación total de electricidad a escala industrial del país, según la Administración de Información Energética de Estados Unidos (EIA por sus siglas en inglés). En 2022, esa energía geotérmica procedía de California, Nevada, Utah, Hawai, Oregon, Idaho y Nuevo México, estados que tradicionalmente se ha considerado que tienen potencial geotérmico porque en el oeste del país hay yacimientos de vapor o aguas termales cerca de la superficie.
La secretaria de Energía, Jennifer Granholm, declaró este año que los avances en sistemas geotérmicos estimulados ayudarán a introducir esta forma de energía en regiones donde hasta ahora se creía imposible. Granholm anunció financiación para el sector.
El Departamento de Energía estadounidense impulsó el año pasado una iniciativa para lograr “agresivas reducciones de costes” para los sistemas geotérmicos mejorados. Al hacer un anuncio este mes de 44 millones para fomentar el despliegue de la geotermia mejorada a nivel nacional, el Departamento de Energía afirmó que Estados Unidos tiene potencial para alcanzar 90 GW de electricidad geotérmica —lo que equivaldría a suministrar energía a más de 65 millones de hogares estadounidenses— para 2050.
Las empresas de geotermia estimulada, como Fervo, buscan ahora altas temperaturas a mayor profundidad, liberando potencial en muchos más lugares. Latimer fue ingeniero de perforación en la industria del petróleo y el gas.
Tecnología de hidrocarburos
La tecnología y las prácticas de perforación mejoraron radicalmente durante el auge del esquisto bituminoso que transformó a Estados Unidos en uno de los principales productores y exportadores de petróleo y gas. Pero ha habido muy poca transferencia de tecnología del sector del petróleo y el gas a la geotermia, indicó Sarah Jewett, vicepresidenta de estrategia de Fervo.
“Utilizaban todas las viejas chatarras de la vieja escuela del petróleo y el gas”, explicó. “Básicamente, nos dirigimos a las empresas de servicios petrolíferos y les dijimos: ‘dennos todo lo mejor que tengan’. Y hemos utilizado toda la tecnología de perforación moderna para nuestro desarrollo”. Esto ha permitido aumentar la eficiencia y reducir los costes.
En una presentación en el ClimateTech 2023 en el Instituto Tecnológico de Massachussetts, Latimer habló de cómo Fervo es pionera en la perforación horizontal en yacimientos geotérmicos. En Nevada, Fervo perforó a unos 2,4 kilómetros de profundidad, giró lateralmente y perforó cerca de 1 kilómetro en horizontal.
Al perforar horizontalmente, Fervo puede abarcar mucho más del yacimiento geotérmico, en lugar de tener que perforar muchos pozo verticales.
Fervo bombea agua fría por un pozo de inyección a la roca caliente del subsuelo hasta otro pozo, el de producción. El trayecto entre ambos se crea mediante la fracturación hidráulica de la roca. El agua se calienta hasta casi 200 grados Celsius antes de volver a la superficie. Una vez allí, transfiere su calor a otro líquido con un punto de ebullición bajo, creando vapor. La presión del vapor en expansión hace girar una turbina para producir electricidad, como en una termoeléctrica a carbón o gas natural. El agua geotérmica, ya enfriada, vuelve a introducirse en el pozo de inyección para iniciar de nuevo el ciclo, en un sistema de circuito cerrado.
Centro de datos de Google en el estado de Utah.
De acuerdo con Fervo, las pruebas de los pozos realizadas este año resultaron muy positivas. Latimer las quiere replicar ahora en tantos lugares como sea posible, lo más pronto posible, para favorecer la transición desde el carbón, el petróleo y el gas natural para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
La empresa de capital de riesgo DCVC invirtió 31 millones de dólares en Fervo el año pasado, según Rachel Slaybaugh, socia de la empresa. Lo hicieron, dijo, porque Fervo estaba lista para añadir energía a la red, mientras que sus competidores aún no lo estaban. De acuerdo con Slaybaugh, el hecho de que Latimer dirigiera una plataforma de perforación es una ventaja: era el equipo adecuado, que sabía qué tipo de empresa estaba construyendo.
Tanto Fervo como Google sostienen que la geotermia es una tecnología limpia siempre disponible que puede ser implementada antes de 2030 mientras el mundo intenta reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero. El siguiente proyecto de Fervo, en el condado de Beaver, Utah, comenzará a suministrar energía limpia a la red en 2026 y alcanzará la producción plena en 2028.
“Se trata de desbloquear algo muy buscado en el mercado actual, en plena transición hacia el abandono de los combustibles fósiles: energía renovable las 24 horas del día”, declaró Jewett.
Reservas de litio en Salton
Por otra parte, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), ha anunciado que los análisis más completo realizados hasta la fecha cuantifican los recursos nacionales de litio en la región del Mar Salton de California, cuantifican los recursos en más de 3,4 millones de toneladas de litio, suficiente para cargar 375 millones de baterías para vehículos eléctricos (EV), más que el número total de vehículos que circulan actualmente por las carreteras estadounidenses. El análisis confirma que la región tiene un potencial significativo como fuente nacional de este mineral crítico utilizado en baterías, almacenamiento estacionario y vehículos eléctricos, los cuales son cruciales para el objetivo de la Administración Biden-Harris de una economía con emisiones cero para 2050.
“El litio es vital para descarbonizar la economía y cumplir los objetivos del presidente Biden de adoptar un 50% de vehículos eléctricos para 2030”, afirma Jeff Marootian, subsecretario adjunto principal de Eficiencia Energética y Energías Renovables. “Este informe confirma la oportunidad única en una generación de construir una industria nacional del litio en el país y al mismo tiempo expandir la generación de electricidad limpia y flexible. Utilizando la innovación estadounidense, podemos liderar el futuro de la energía limpia, crear empleos y una cadena de suministro nacional sólida, e impulsar nuestra seguridad energética nacional”.
Áreas potenciales de geotermia en las orillas del mar Salton en California
Actualmente, Estados Unidos tiene capacidades limitadas para extraer, refinar y producir litio autónomo, lo que significa que casi todo el litio debe importarse. Las salmueras geotérmicas, que son un subproducto de la generación de electricidad geotérmica, suelen tener altas concentraciones de minerales como litio y zinc. Si bien las concentraciones exactas de estos minerales dependen de la ubicación y la geología circundante, el uso de extracción directa de litio (DLE) procedente de salmueras geotérmicas ofrece una oportunidad prometedora para acoplar electricidad limpia y renovable con una fuente de litio doméstico. Los hallazgos del análisis se basan en la capacidad de acceder a todo el depósito geotérmico del Mar Salton para la producción de electricidad, así como en la capacidad de extraer completamente los recursos de litio. de las salmueras geotérmicas resultantes.
El Área de Recursos Geotérmicos Conocidos del Mar de Salton (KGRA) tiene alrededor de 400 MW de capacidad de generación de electricidad geotérmica instalada y se estima que tiene potencial para hasta 2.950 MW, lo que deja un amplio margen para aumentar la generación de electricidad geotérmica y al mismo tiempo acceder a más recursos de litio disponibles en la región, lo que permitirá a Estados Unidos satisfacer o superar la demanda mundial de litio durante décadas. El estudio también evaluó los impactos ambientales de la extracción de litio, incluido el uso del agua, las emisiones al aire y los desechos sólidos, e involucró a la comunidad circundante en sesiones de escucha y otras discusiones para garantizar la consideración de las preocupaciones e ideas locales.
La geología subterránea combinada y la actividad geotérmica en la formación geológica KGRA del Mar de Salton dan como resultado altas concentraciones de litio. KGRA ha sido considerado durante mucho tiempo como una rica fuente de este mineral crítico. En 2020, el Estado de California estableció una comisión para investigar y analizar ocho temas relacionados con la extracción de litio. El informe final de la comisión señala que se cree que el KGRA de Salton contiene la mayor concentración de litio contenido en salmueras geotérmicas en el mundo y ofrece recomendaciones destinadas a expandir energía geotérmica y la extracción de litio a partir de salmueras geotérmicas en la región.
La Oficina de Tecnologías Geotérmicas (GTO) ha financiado el informe sobre la Extracción de litio a partir de salmueras geotérmicas. La cartera también incluye el reciente Premio a la extracción geotérmica de litio de los desafíos estadounidenses y una suma conjunta de 11 millones de dólares para un Programa de I+D, financiado por la Oficina de Materiales Avanzados y Tecnologías de Fabricación y el apoyo de GTO, para desarrollar y acelerar tecnologías para extraer y convertir litio apto para baterías a partir de salmueras geotérmicas.
Esta investigación sobre el litio forma parte de un conjunto más amplio de inversiones del DOE en materiales críticos, incluido el reciente lanzamiento de una Colaboración de Materiales Críticos<> primera en su tipo. a i=2>, financiación para fortalecer las cadenas nacionales de suministro de materiales críticos y fabricación nacional de baterías, y el Programa Acelerador de Materiales Críticos.