Carta abierta a “the oil patch”: construyamos juntos (geotérmica)

Oil wells in North Dakota (source: flickr/ Tim Evanson, creative commons)

carlos Jorquera 27 Jul 2020

En una carta abierta al “oil patch”, Joseph Scherer y John Muir de GreenFire Energy, compartida en el blog de HeatBeat por Jamie Beard, se alienta al sector de petróleo y gas a unir fuerzas con la energía geotérmica para desarrollar recursos de energía geotérmica.

En un artículo en apoyo de la energía geotérmica, la Unión de Científicos “Union of Concerned Scientists” señaló que la cantidad de energía geotérmica disponible debajo de nuestros pies es 50,000 veces más que el total global de recursos de petróleo y gas natural combinados. Interesante, ¿verdad? Dicho de otra manera, la industria del petróleo y el gas, el menor de los recursos bajo nuestros pies, ha energizado el mundo en los últimos siglos. Los recursos son hidrocarburos y calor. Además, un estudio innovador y visionario publicado por el MIT titulado “El futuro de la energía geotérmica” (“The Future of Geothermal Energy” ) concluyó que la explotación de los recursos geotérmicos conocidos podría generar el equivalente de todos los requisitos energéticos actuales de los Estados Unidos para los próximos 2000 años y que “con mejoras tecnológicas, la cantidad económicamente extraíble de energía útil podría aumentar en un factor de 10 o más”. El estudio del MIT se publicó en 2006 y, desde la fecha de publicación, sería difícil exagerar la importancia de las mejoras tecnológicas relevantes y apropiadas que se han producido en la industria del petróleo y el gas: mejoras tecnológicas tan disruptivas que en la última década han logrado reorganizar la geopolítica global e impulsar a los Estados Unidos hacia la independencia energética.

Pero, paradójicamente, el uso actual de la energía geotérmica global va muy por detrás de otras fuentes de energía, y la energía geotérmica comprende solo el 1% de la producción total de energía. El uso desproporcionado de esta fuente de energía enorme, ubicua, limpia y básica es en gran parte el resultado de la falta de transferencia de tecnología y experiencia de la industria del petróleo y el gas necesaria para desbloquear recursos profundos y muy calientes. Solo se puede acceder al dos por ciento de los recursos geotérmicos globales con las tecnologías actualmente utilizadas por la industria geotérmica.

La pequeña y concentrada industria geotérmica, se asemeja a la industria del petróleo y el gas de principios del siglo XX, donde sólo una fracción del recurso puede aprovecharse con las tecnologías existentes, y solo áreas donde existía ‘oro negro’ y signos evidentes de petróleo y gas en la superficie fueron desarrollados. La energía geotérmica ha evolucionado durante el siglo pasado de manera muy similar, donde se han aprovechado la energía geotérmica de los géiseres, manifestaciones de vapor, aguas calientes y otros signos superficiales obvios de energía geotérmica, pero los recursos que no son visibles se han ignorado en gran medida. Un estudio realizado por el USGS concluyó que al menos el 70% de los recursos geotérmicos globales aún no se han descubierto. Y el hecho es que, prácticamente en cualquier parte del mundo, si perfora lo suficiente, alcanza temperaturas de ebullición, incluso supercríticas.

Con un recurso tan grande disponible para satisfacer la creciente demanda mundial de energía limpia, base y confiable, uno esperaría una industria geotérmica en auge. Casi lo contrario es cierto. La industria geotérmica es demasiado pequeña y poco capitalizada para superar los obstáculos técnicos que le impiden expandirse fuera de sus estrechos límites y limitaciones geográficas. Además, hay un volumen de negocios insuficiente para justificar las inversiones en I + D necesarias para llegar al siguiente nivel. Muchos modelos de negocios para los mayores actores geotérmicos del mundo implican un mayor desarrollo de los recursos hidrotermales en ubicaciones geográficas limitadas.

Quizás se esté preguntando en este momento: ¿por qué la industria del petróleo y el gas no se ha involucrado en este espacio si el recurso es tan grande? Ha sido un cálculo comercial sencillo. Los hidrocarburos son los titulares, y hasta hace poco, los precios del petróleo y el gas eran cómodamente altos. Mirando este problema desde la perspectiva de una compañía de petróleo y gas, ¿por qué desenfocar a sus mejores geofísicos, ingenieros petroleros y geocientíficos en problemas de energía geotérmica cuando los necesita para petróleo y gas? Al tratar de diversificarse, las compañías de petróleo y gas decidieron que sería más fácil invertir en energías renovables tradicionales como la energía solar y eólica y contratar a todos los equipos nuevos con la experiencia correcta, en lugar de desviar sus recursos humanos más valiosos de su negocio principal. Los tiempos eran buenos y el barco siguió navegando.

Algunas piezas de esta imagen han cambiado, y dramáticamente, en los últimos meses. La mayoría de los COI han asumido compromisos agresivos de neutralidad de carbono, y el tiempo corre. Una ola de preocupación climática se ha apoderado de la conciencia pública mundial, y los movimientos de desinversión de hidrocarburos han ganado fuerza. El precio de las energías renovables ha disminuido constantemente a medida que se convierten en productos básicos y se han beneficiado de décadas de subsidios gubernamentales, condiciones regulatorias favorables y apoyo público. Y de consecuencia significativa, la destrucción de la demanda de petróleo y gas debido a COVID-19 ha tenido un impacto devastador en la fuerza laboral de petróleo y gas.

Ahora que muchos de esos geofísicos, ingenieros petroleros y geocientíficos del petróleo en el sector del petróleo y el gas altamente valiosos en el tiempo de auge son más disponible: aprovechemos esta oportunidad para colaborar y comenzar un auge de perforación.

La producción de energía geotérmica es una oportunidad global. Existen recursos geotérmicos conocidos en todos los continentes, incluida la Antártida. La energía geotérmica está tentadoramente cerca en todos los puntos de la tierra. A 10 km de profundidad, casi todos los puntos de la tierra tienen suficiente calor para la generación de energía. La industria del petróleo y el gas tiene la experiencia, las tecnologías, la escala, los recursos y la mano de obra calificada necesaria para reinventar la industria geotérmica y convertirla en un participante vibrante y sustancial, si no dominante, en la cartera energética global. Al más alto nivel, la industria geotérmica y la industria del petróleo y el gas son esencialmente el mismo negocio. Exploras en busca de energía. Perforar pozos para extraer fluidos que contienen energía, transforma esa energía en una forma más útil y luego distribuye energía para el beneficio de la sociedad. Simplemente estamos intercambiando un activo energético por otro.

La colaboración activa con las compañías de petróleo y gas es esencial para desarrollar las nuevas tecnologías geotérmicas “escalables” que superarán los problemas que actualmente limitan el desarrollo geotérmico. Las principales tecnologías geotérmicas donde la experiencia en petróleo y gas es directamente aplicable son los sistemas de circuito cerrado. Un sistema de circuito cerrado es esencialmente un intercambiador de calor subterráneo a gran escala que circula fluidos para mover el calor del subsuelo a la superficie. Un sistema de circuito cerrado elimina la necesidad de permeabilidad natural y grandes volúmenes de agua (como lo requieren los sistemas abiertos a depósitos como el hidrotermal y EGS). Los sistemas de circuito cerrado requieren solo calor de alta calidad y permitirán que la industria se expanda a escala global en la roca seca y caliente que comprende la mayor parte de los recursos geotérmicos mundiales.

La transición a sistemas de energía geotérmica de circuito cerrado requiere transferencia de tecnología y mejora en varias especialidades de petróleo y gas. Entre ellos están:

• Costo de la perforación: la perforación representa más del 50% del costo de un pozo de circuito cerrado. Las reducciones en el costo de la perforación de pozos profundos en rocas calientes son críticas para la generación de energía competitiva.
• Pozos de gran diámetro: la potencia generalmente aumenta con el caudal, por lo que los pozos geotérmicos requieren diámetros mayores que la mayoría de los pozos de petróleo y gas. Aprovechar el trabajo realizado en la industria en pozos monodiamétricos y tubulares expandibles es de gran interés.
• Métodos de terminación avanzados: es esencial unir con precisión y seguridad pozos perforados desde diferentes direcciones y a altas temperaturas.
• Medición durante la perforación: requiere herramientas MWD resistentes al calor para permitir la finalización de sistemas del circuito cerrado a profundidad y a altas temperaturas.
• Durabilidad: los revestimientos, cementos y juntas de pozos deben mantener su integridad durante largos ciclos de proyectos geotérmicos de más de 30 años a pesar de las altas temperaturas y presiones, que pueden variar con el tiempo.
• Todo HPHT: todo el aprendizaje de la industria en este espacio tendría un impacto inmediato en el contexto geotérmico.

Algunos conceptos claves para explorar entre las industrias de geotermia e hidrocarburos:
1) Reutilizar pozos de petróleo y gas calientes pero agotados a pozos de generación de energía geotérmica. Este enfoque también pospone o elimina los costos y pasivos de abandono;
2) Estabilidad de la cartera, flujo de caja predecible y aislamiento del ciclo de auge y caída de los hidrocarburos, manipulación de precios y geopolítica global, al tiempo que se aprovechan las competencias centrales de la industria: exploración, perforación y producción;
3) Las propiedades ambientales superiores de los proyectos geotérmicos de circuito cerrado (evitando el tizón visual y las huellas significativas de los desarrollos solares y eólicos a escala de servicios públicos, y la falta de descargas de fluidos subsuperficiales, riesgo de sismicidad y emisiones superficiales asociadas con EGS) proporcionarían un sistema directo y sencillo camino rápidamente implementable hacia la neutralidad de carbono, mientras se aprovechan las competencias centrales de la industria.

Es importante destacar que la energía geotérmica ahora está saliendo de su modelo de negocio de propósito único. Nuevas aplicaciones para la energía geotérmica se desarrollan e incluyen continuamente:

• extracción de minerales estratégicos como el litio
• producción de carbono cero de hidrógeno verde y desalinización de agua
• almacenamiento de energía para la estabilidad de la red
• calefacción directa para distritos urbanos, universidades y campus de empresas
• provisión de calor para procesos industriales de alta temperatura.

Construyamos este futuro juntos. Existe una inmensa oportunidad para un impacto global muy rápido en esta reciente convergencia de eventos. Con la estrategia correcta y una colaboración sólida, podemos vencer a 2050. ¿Quién participa?

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Joseph Scherer es presidente y CEO de GreenFire Energy. Antes de GreenFire, Joe era socio de Cooley LLP en San Francisco, donde dirigió el Grupo de Práctica de Finanzas Crediticias. Es experto en una amplia gama de financiamientos de capital y deuda para compañías tecnológicas y sus fuentes de financiamiento, incluidos fondos de capital de riesgo, fondos de compra, fondos familiares, bancos de inversión y bancos comerciales.

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John Muir es fundador de GreenFier Energy y actualmente Vicepresidente de Desarrollo de Negocios, donde administra las relaciones estratégicas y el marketing. Con más de 30 años construyendo empresas de ciberseguridad, le atrajo el desafío de potenciar la energía geotérmica como la mayor fuerza para el combate contra el cambio climático.

Fuente:  Post on HeatBeat.energy / ThinkGeoEnergy