Las pruebas iniciales indican que la coinyección de CO2 geotérmico es un escenario en el que todos ganan

Gráfico de un pozo de producción geotérmica y del ciclo de producción, reinyección y escalado. (fuente: GNS Science)

Oscar Llamosa Ardila 7 Sep 2024

Las pruebas a escala de laboratorio realizadas por el instituto de investigación neozelandés GNS Science han indicado que la reinyección del CO2 natural de los fluidos geotérmicos da como resultado una situación beneficiosa para todos, ya que reduce las emisiones y mitiga la formación de incrustaciones de sílice en el yacimiento.

Según las prácticas actuales en la mayor parte del mundo, las centrales geotérmicas emiten CO2 natural que inicialmente se disuelve en el fluido geotérmico como parte del proceso de generación de energía. Aunque se trata de una cantidad minúscula, el CO2 emitido significa que la generación de electricidad geotérmica no está completamente libre de emisiones de carbono y del costo del impuesto al carbono.

Ya existen varios esfuerzos en todo el mundo para reinyectar este CO2 en el yacimiento geotérmico. Esto tiene el potencial de convertir a los generadores geotérmicos de emisores de CO2 en neutrales en CO2. Un ejemplo notable de esto es la central geotérmica Ngawha de Top Energy, también en Nueva Zelanda, que ha logrado una reinyección del 100% de gases no condensables como parte del Proyecto Carbono Cero de Ngawha. Sin embargo, todavía hay una brecha de conocimiento sobre cómo respondería un yacimiento geotérmico a la reinyección de CO2 a largo plazo.

Resultados de las pruebas de laboratorio

Las pruebas se realizaron utilizando el novedoso método de autoclave de dos etapas de GNS Science. Aparte del objetivo de reinyectar CO2, la teoría es que el CO2 forma ácido carbónico al disolverse en el fluido. Esto hace que la salmuera sea más ácida y ayuda a prevenir la formación de incrustaciones de sílice en el yacimiento. La formación de incrustaciones en la formación es un problema particularmente grande en los pozos de reinyección, ya que puede reducir la inyectividad y eventualmente hacer necesaria la perforación de nuevos pozos.

El experimento se realizó utilizando grauvaca, un importante tipo de roca de yacimiento que se encuentra en la zona volcánica de Taupo. El experimento de control mostró que se produce una formación moderada de incrustaciones de sílice con salmuera geotérmica estándar, y que esta formación de incrustaciones se mejora con la introducción de calcita. Sin embargo, el uso de salmuera cargada con 2000 mg de CO2/kg de salmuera resultó en una formación de incrustaciones casi nula.

El CO2 como agente de limpieza natural

Los resultados de las pruebas demostraron que la eliminación acelerada de la calcita de la roca es un efecto secundario importante de la coinyección de CO2 con salmuera geotérmica. Como solución beneficiosa para todos, la coinyección del CO2 capturado con la salmuera geotérmica puede:

• reducir las emisiones, y por lo tanto el impuesto al carbono, para los operadores geotérmicos
• hacer que la salmuera geotérmica gastada que fluye hacia el subsuelo conserve su acidez, lo que ralentiza la formación de incrustaciones de sílice en la roca
• en altas concentraciones, acelerar la eliminación de la calcita de la roca, lo que significa que el CO2 actúa como un “agente de limpieza” porque elimina la causa de la formación de incrustaciones de sílice.

La coinyección puede, por tanto, eliminar las emisiones de carbono al tiempo que mejora la eficiencia de las operaciones de producción y la sostenibilidad del yacimiento geotérmico.

Próximos pasos

Los estudios específicos del sitio fueron financiados por operadores geotérmicos nacionales e internacionales y han llevado a la formulación del novedoso concepto del CO2 como antiincrustante de sílice. La investigación realizada por GNS Science recibió el apoyo del Fondo de Inversión en Ciencia Estratégica (SSIF) del Contrato de Programas C05X1702 otorgado por el Ministerio de Comercio, Innovación y Empleo (MBIE).

Alentados por los prometedores resultados, dos generadores de energía geotérmica de Nueva Zelanda han solicitado más experimentos. El objetivo es explorar más a fondo los efectos de la coinyección de CO2, lo que podría conducir a una producción de energía geotérmica más eficiente y sostenible.

Fuente de referencia vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergy / GNS Science