Crece el interés por la energía geotérmica supercaliente y superprofunda.
Artículo: "Crece el interés en la energía geotérmica supercaliente y superprofunda" por Elizabeth A. Thomson (fuente: Quaise Energy).
Oscar Llamosa Ardila
19 Dec 2023
Una conferencia reciente destacó el creciente interés en los recursos geotérmicos supercalientes y superprofundos que podrían acelerar el crecimiento geotérmico en los próximos años.
Los estudios sobre el potencial de los recursos geotérmicos supercalientes se llevan a cabo desde hace mucho tiempo, pero este movimiento ha cobrado rápidamente impulso en los últimos años. Varias instituciones de investigación y empresas de tecnología están trabajando en formas de aprovechar estos recursos de forma segura y económica, lo que tiene el potencial de acelerar el crecimiento de la capacidad de energía geotérmica en los próximos años.
Este artículo invitado de Elizabeth Thomson, corresponsal de Quaise Energy, profundiza en los estudios sobre geotermia supercaliente y superprofunda que se presentaron durante la reciente Geothermal Rising Conference celebrada en Nevada.
En una indicación del creciente interés en el santo grial de la energía geotérmica (aprovechar la roca supercaliente a kilómetros de profundidad bajo nuestros pies), se presentaron 18 artículos sobre el tema en múltiples sesiones en una importante conferencia reciente sobre la industria geotérmica en general.
“Al reducir los costos y hacer que la energía geotérmica a gran escala esté disponible en casi cualquier lugar, la energía Superhot Rock tiene el potencial de alterar y revolucionar el sistema energético”. Esto es según una descripción de las sesiones sobre avances tecnológicos, de ingeniería y geológicos en la geotermia supercaliente presentadas en la Conferencia Geothermal Rising 2023 celebrada durante cuatro días en octubre.
“Para mí, un punto destacado de Geothermal Rising 2023 fue el mayor enfoque en la geotermia de rocas supercalientes a través de múltiples presentaciones de todo el mundo”, dice Matt Houde, cofundador y director de proyectos de Quaise Energy.
Houde es coautor de dos artículos presentados en la conferencia. Ambos informan sobre investigaciones que muestran que la geotermia supercaliente “puede ser viable”, dice. Uno de los artículos describe el trabajo dirigido por investigadores europeos sobre las primeras simulaciones por computadora de un depósito de Sistema Geotérmico Mejorado Supercaliente (EGS, por sus siglas en inglés) capaz de canalizar la energía desde más de seis millas (10 a 20 km) de profundidad, donde las rocas pueden alcanzar temperaturas de más de de 752 °F (400 °C).
El otro artículo describe el trabajo dirigido por investigadores de TEVERRA, LLC, sobre la estabilidad de un pozo geotérmico que se extiende kilómetros dentro de la Tierra, donde abundan las temperaturas supercalientes. Aborda algunos de los desafíos asociados con la perforación y producción de energía geotérmica a tales profundidades.
Houde enfatizó que aunque ambos artículos “validan algunas de nuestras suposiciones sobre el potencial de un reservorio supercaliente”, es necesaria investigación adicional. “Necesitamos más datos experimentales para determinar completamente la viabilidad del recurso”.
Otros artículos sobre rocas supercalientes presentados en la conferencia abordaron todo, desde el potencial del recurso en Nueva Zelanda hasta una revisión del Proyecto de Perforación Profunda de Islandia. La agenda completa, incluidos los títulos de los artículos, se puede ver en los siguientes enlaces: Sesión 4C, Sesión 5B y Sesión 6D.
La energía en lo profundo
La veta madre de la energía geotérmica se encuentra entre 2 y 12 millas debajo de la superficie de la Tierra, donde la roca está tan caliente que si se pudiera bombear agua al área, se volvería supercrítica, una 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, a su vez, 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 pudiera bombearse más arriba. tierra a turbinas que podrían convertirla en electricidad.
Hoy no podemos acceder a esos recursos. El problema número uno: no podemos profundizar lo suficiente. Las perforadoras utilizadas por las industrias del petróleo y el gas no pueden soportar las formidables temperaturas y presiones que se encuentran a kilómetros de profundidad sin volverse exponencialmente más caras con la profundidad.
Quaise está trabajando para sustituir las brocas convencionales que rompen mecánicamente la roca con energía de ondas milimétricas. Esas ondas milimétricas literalmente derriten y luego vaporizan la roca para crear pozos cada vez más profundos.
A medida que la empresa desarrolla la tecnología, también financia investigación básica para comprender mejor la dinámica y las condiciones asociadas con la captación del calor que se encuentra bajo nuestros pies. Carlos Araque, director ejecutivo de Quaise, dice: “No queremos simplemente perforar un agujero a ciegas y esperar lo mejor. Queremos asegurarnos de que utilizamos el mejor conocimiento y comprensión humanos para saber qué esperar”.
Primeras simulaciones
El artículo sobre las primeras simulaciones de extracción de calor a 10-25 km de profundidad fue presentado por su primer autor, Samuel Scott, del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Islandia. Otros autores, además de Houde, fueron Alina Yapparova del Instituto de Geoquímica y Petrología de ETH Zurich, y Philipp Weis del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ Potsdam.
Si bien la presentación de Scott tuvo un alcance limitado porque el artículo está siendo revisado actualmente por una revista científica, describió la funcionalidad básica de los modelos detrás de las simulaciones y algunos resultados.
Por ejemplo, dijo, “nuestros modelos muestran que los sistemas geotérmicos mejorados con rocas supercalientes pueden lograr una alta producción de energía con una pequeña huella espacial”, o cantidad de tierra necesaria sobre el agujero. Más específicamente, dijo, “encontramos que los sistemas hipotéticos que involucran un doblete o triplete de pozos pueden entregar una producción de energía térmica de >100-120 MW por pozo durante escalas de tiempo de décadas”. Eso es entre 5 y 10 veces más energía de la que normalmente se produce hoy en día a partir de un sistema geotérmico convencional de menor profundidad, afirma Houde, y esta mejora en la densidad de energía podría hacer que la geotermia sea competitiva con el petróleo y el gas.
Scott señala que estos resultados dependen de los supuestos del modelo, particularmente de la efectividad de la estimulación hidráulica a tales profundidades. Como resultado, él y sus colegas continúan investigando para refinar los modelos con más datos y restricciones sobre el comportamiento de las rocas. Se están centrando en tres parámetros clave: el flujo de agua dentro de los pozos; las reacciones químicas que se espera que ocurran en el yacimiento; y mecánica de rocas y fracturas a estas profundidades y temperaturas.
Estabilidad del pozo
El documento sobre estabilidad del pozo fue presentado por Jerjes Porlles de TEVERRA, LLC. Sus coautores, además de Houde, son Andrew Madyarov, Joseph Batir y Hamed Soroush, todos de TEVERRA.
Específicamente, Porlles y sus colegas exploraron la estabilidad de un pozo en las profundidades a las que Quaise apunta para la producción de energía geotérmica de roca supercaliente. Porlles dice: “En este artículo, exploramos algunas de las dinámicas detrás del flujo de fluidos y las interacciones agua fría-roca en un pozo hipotético, y ninguno de los modelos muestra problemas de estabilidad del pozo”. Dicho esto, enfatizó la necesidad de datos adicionales sobre, por ejemplo, el tipo de roca y las propiedades del material asociado, y más pruebas sobre las propiedades del material desarrolladas durante el proceso de perforación con ondas milimétricas que está desarrollando Quaise.
Fuente de referencia vía ThinkGeoEnergy: El trabajo en ambos artículos fue apoyado por Quaise Energy.
