El semanario alerta de que si la geotermia llama a la puerta desalojarán a otras fuentes energéticas
Los avances en la exploración de hidrocarburos aplicados a la búsqueda de calor abaratan radicalmente su explotación
La Universidad de Princeton predice que con las innovaciones técnicas la geotermia podría producir casi el triple que las centrales nucleares de EEUU para 2050
Para 2035, la AIE calcula que la inversión a nivel global podría alcanzar 1 billón de dólares, un gran salto desde los mil a 2.000 millones invertidos en 2024
Geotermiaonline.- El semanario británico The Economist ha descubierto en la meseta desértica del noroeste de Las Vegas el milagro de la geotermia, la energía extraída del subsuelo a la que augura un futuro tan prometedor como para superar a la energía de origen nuclear en la producción de electricidad y generar frío o calor, mediante bombas de calor. En un despliegue especial, sostiene que el futuro de la energía limpia se está desarrollando a cuatro horas de la capital mundial del juego sobre unas «espectaculares arenas cerca de Milford, Utah, donde casi dos docenas de pozos penetran en las profundidades de la tierra hasta alcanzar yacimientos de rocas permanentemente calientes.
«Diez plataformas idénticas podrían producir un gigavatio al año», admite Jack Norbeck, cofundador y directir técnico de Fervo. Eso es tanto como un reactor nuclear típico, suficiente para atender la demanda de un millón de hogares. Su empresa, Fervo, ha adquirido más de 200.000 hectáreas de derechos mineros en todo Estados Unidos, lo que supone 50GW.
Fervo es una startup de tecnología geotérmica, respaldada por Google y otros inversores tecnológicos de alto nivel, que quiere convertir una fuente de energía aparcada en una potencia eléctrica, señala The Economist. La empresa, valorada en unos 1.400 millones de dólares (1.200 millones de euros), comenzará a producir electricidad en 2026 en una primera fase de 500 MW asociada con la división eléctrica de la petrolera Shell y eléctrica californiana. Ese es el mayor contrato comercial acordado para electricidad geotérmica en la historia de la industria.
Es el primer lance de una incipiente revolución geotérmica. Hoy en día, menos del 1% de la energía global (y estadounidense) proviene de la geotermia. Pero investigadores de la Universidad de Princeton predicen que las innovaciones técnicas significan que la energía geotérmica podría producir para 2050, casi el triple de la producción actual de las centrales nucleares del país (que suministran aproximadamente el 20% de la electricidad). La Agencia Internacional de la Energía calcula que la inversión acumulada en geotermia a nivel global podría alcanzar 1 billón de dólares en 2035; un gran salto de 1.000 millones a 2.000 millones invertidos en 2024, prosigue el semanario económico británico.
Proveedores para centros de datos de IA apuestan por la geotermia por estar disponible 24 horas
El optimismo es una combinación de curiosidad mercantil y empuje tecnológico, puntualiza Milo McBride, del think-tank Carnegie Endowment for International Peace. Dado que la geotermia puede ofrecer energía limpia las 24 horas, es una combinación perfecta para el consumo constante de energía de los centros de datos. Eso explica por qué Google, Meta y otros proveedores de inteligencia artificial interesados en la energía sin carbono apoyan innovaciones geotérmicas.
Las credenciales medioambientales de la geotermia son sobresalientes. Al igual que la eólica y la solar, no emite prácticamente ningún gas de efecto invernadero durante su funcionamiento. Y, dado que las rocas profundas de la Tierra están calientes permanentemente, la geotermia puede proporcionar electricidad fiable las 24 horas del día, a diferencia de otras fuentes renovables intermitentes. También puede proporcionar calor limpio y servir como almacenamiento energético asociado a la red eléctrica.
Modelos diferentes de explotación
La geotermia tradicional funciona en subsuelos con temperaturas a partir de los 150°C a 200°C y fracturas rocosas permeables a menos de 4 km de la superficie. Las empresas perforan casi verticalmente usando equipos convencionales y emplean el fluido caliente que sube a la superficie hasta impulsar el giro de las turbinas y generar energía.
Los sistemas geotérmicos mejorados o estimulados (EGS) por el contrario pueden extraer energía de rocas impermeables mediante la fracturación hidráulica («fracking») una tecnología de perforación multilateral desarrollada a principios de los años 2000 por la industria del petróleo de esquisto.
Por último, los sistemas de lazo cerrado (CLS) no utilizan fracking. Hacen circular un fluido a través de un circuito de tuberías que se calientan con la trasferencia del calor del subsuelo.
Para el futuro The Economist sugiere que podría pertenecer al kit «superhot», que aspira a penetrar a profundidades entre 8 km o 20 km donde se localizan temperaturas cercanas a los 400°C. En ese caso la presión convierte el agua en supercrítica (ni líquida ni gaseosa), lo que facilita transportar mucha más energía a la superficie.
La geotermia profunda será competitiva en dos años
En el caso de los CLS, los ingenieros de Fervo perforan primero un pozo profundo vertical y luego giran su broca y la mueven horizontalmente. A cierta distancia, perforan un segundo pozo, paralelo al original. Lo crucial es que los dos pozos no se toquen. Más bien, se crean fracturas en la roca para crear un reservorio artificial. Luego, el agua se bombea desde la superficie hacia el primer pozo, que atraviesa las fracturas y se calienta en el proceso. El agua caliente regresa a la superficie a través del pozo espejo y calienta otro fluido, que finalmente hace girar una turbina para producir electricidad.
A 5 km de profundidad se alcanzan 150ºC, de 1 a 6 exajulios por Km2. Fuente geoMapa Project InnerSpace
Un artículo publicado en Nature Reviews Clean Thecnology por Roland Horne de la Universidad de Stanford examinó el rápido progreso técnico de la industria geotérmica de próxima generación (véase el gráfico). Fervo ha demostrado una reducción interanual del 70% en los tiempos de perforación, lo que se traduce directamente en costes mucho más bajos. El profesor Horne consideró que los costes energéticos de EGS serán competitivos con los de fuentes energéticas rivales para 2027.
Con los sistemas CLS, los ingenieros suelen utilizar tuberías que circulan un fluido dentro de un sistema cerrado y semicircular. El fluido fluye por un lado, se calienta a profundidad y regresa por el otro lado. Una ventaja es que este sistema funcionará en regiones áridas. Pero como necesita más tuberías y perforaciones, el CLS es más complejo y costoso. A pesar de los desafíos, las empresas están avanzando con el CLS en regiones donde el EGS no es una opción porque el fracking está prohibido o el agua escasea.
En Alemania, la canadiense Eavor ha perforado dos pozos verticales de 4,5 km a 5 km de profundidad y los ha conectado a una docena de pozos horizontales, cada uno de 3 km de longitud, para crear su «radiador» subterráneo. En octubre anunció que perforar los primeros ocho de sus 12 pozos laterales llevó más de 100 días y millones de dólares, pero los tiempos de perforación se redujeron a la mitad para los cuatro restantes. Planea generar su primera energía comercial a finales de este año y espera producir más de 8MW de electricidad y 64MW de calefacción de distrito para las aldeas cercanas en pocos años.
Próximas fases ampliarán la utilidad de la energía geotérmica a medio plazo, pero la industria tiene ambiciones aún mayores. «La energía geotérmica de roca supercaliente podría desbloquear teravatios de energía limpia y firme a nivel global», dice Terra Rogers del Clean Air Task Force (CATF), un grupo ecologista estadounidense, «con un impacto ambiental mucho menor que otras fuentes de energía.» Más allá de los 8 km de profundidad, donde la presión es más de 200 veces la de la superficie terrestre, el agua entra en un estado supercrítico (ni líquida ni gaseosa) si la temperatura también supera los 374°C.
El agua supercrítica, continua el semanario, penetra fácilmente en fracturas y produce entre cinco y diez veces más energía por pozo, en comparación conlos que utilizan agua caliente normal. La modelización de CATF sugiere que el 13% del territorio de Norteamérica tiene un potencial de supercalor inferior a 12,5 km, y aprovechar solo un 1% podría proporcionar 7,5 teravatios de capacidad energética.
Lamentablemente, intentos previos de aprovechar roca supercaliente en Islandia, donde los fluidos supercríticos se esconden afortunadamente a solo 2 km o 3 km bajo tierra, se han topado con numerosas dificultades. Las altas temperaturas y presiones, así como los productos químicos corrosivos, han dañado los revestimientos de los pozos y las herramientas de perforación, de manera que la propia plataforma suele quedarse atascada a profundidad. A pesar de estos desafíos, los gobiernos de Islandia y Nueva Zelanda han seguido interesados en proseguir sus proyectos.
Los oportunistas están inventando equipos novedosos en estos procesos. En una cantera polvorienta en las afueras de Austin (Texas), la empresa local Quaise ha desarrollado un haz de energía de ondas milimétricas (similar a un láser) capaz de penetrar la roca más dura. Esta perforadora abrió recientemente un agujero de 118 metros de profundidad en granito, convirtiendo la roca en ceniza a medida que avanzaba. Lo hizo hasta cinco metros por hora, mucho más rápido que los 0,1 metros por hora que se espera de la industria petrolera con temperaturas superaltas. Quaise pretende perforar un pozo de un kilómetro de profundidad para el próximo año y desarrollar equipos completos que demuestren que la idea puede funcionar a gran escala.
Los oportunistas están inventando equipos novedosos en estos procesos. En una cantera polvorienta en las afueras de Austin (Texas), la empresa local Quaise ha desarrollado un haz de energía de ondas milimétricas (similar a un láser) capaz de penetrar la roca más dura. Esta perforadora abrió recientemente un agujero de 118 metros de profundidad en granito, convirtiendo la roca en ceniza a medida que avanzaba. Lo hizo hasta cinco metros por hora, mucho más rápido que los 0,1 metros por hora que se espera de la industria petrolera con temperaturas superaltas. Quaise pretende perforar un pozo de un kilómetro de profundidad para el próximo año y desarrollar equipos completos que demuestren que la idea puede funcionar a gran escala.
Emisor de un haz de energía de ondas milimétricas que Quaise Energy utiliza para trituran la roca
Los oportunistas están inventando equipos novedosos en estos procesos. En una cantera polvorienta en las afueras de Austin (Texas), la empresa local Quaise ha desarrollado un haz de energía de ondas milimétricas (similar a un láser) capaz de penetrar la roca más dura. Esta perforadora abrió recientemente un agujero de 118 metros de profundidad en granito, convirtiendo la roca en ceniza a medida que avanzaba. Lo hizo hasta cinco metros por hora, mucho más rápido que los 0,1 metros por hora que se espera de la industria petrolera con temperaturas superaltas. Quaise pretende perforar un pozo de un kilómetro de profundidad para el próximo año y desarrollar equipos completos que demuestren que la idea puede funcionar a gran escala.
Emisor de un haz de energía de ondas milimétricas que Quaise Energy utiliza para trituran la roca
Mazama, una startup con sede en Texas, acaba de asegurar que había completado un proyecto piloto en el estado de Oregón. Sus ingenieros perforaron pozos y estimularon fracturas a través de roca compleja a una temperatura récord de 330°C y a 3 km de profundidad, todo ello sin rotura de equipos ni «fallos en el fondo de pozo» de motores o sensores. Mazama calcula que esta ubicación puede producir 15MW a partir del próximo año, escalando finalmente hasta 200MW. El profesor Horne señala que 330°C es un poco inferior a la supercrítica, pero aun así es muy caliente y prometedor. Los avances recientes, según él, sugieren que podría necesitar solo unos pocos años para que Mazama lleve la tecnología superavanzada al nivel de Fervo con EGS en 2023: «Han cambiado muchas cosas en los últimos dos años», afirma. «Y las cosas van rápido.»
