RFI – Tecnologías para energía geotérmica supercaliente

Prueba del pozo IDDP-1 en Krafla, Islandia (fuente: Kristján Einarsson)

Oscar Llamosa Ardila 22 Sep 2024

El Departamento de Energía de EE. UU. (US DOE) y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada – Energía (ARPA-E) han publicado una Solicitud de Información (RFI) para evaluar enfoques novedosos de energía geotérmica supercaliente mejorada para generar electricidad y otros usos.

Las respuestas a esta RFI deben enviarse en formato PDF a [email protected] antes de las 5:00 p. m., hora del este, del 30 de septiembre de 2024.

Tenga en cuenta que este aviso no constituye un anuncio de oportunidad de financiación. El propósito de este RFI es únicamente solicitar comentarios para la consideración de ARPA-E para informar la posible formulación de futuros programas de investigación. No existe FOA en este momento.

Los sistemas supercalientes en este contexto se refieren a sistemas con temperaturas superiores o iguales a 375 °C y presiones asociadas de aproximadamente 22 MPa. Las tecnologías únicamente relevantes para entornos geotérmicos con temperaturas y presiones inferiores a estos valores no son de interés para esta RFI.

Este RFI busca información sobre tecnologías habilitadoras clave para el desarrollo de recursos geotérmicos de alta temperatura. Existen equipos equivalentes, bien probados y maduros, desarrollados por la industria petrolera, para temperaturas más bajas (aproximadamente 200 °C), pero fallarán rápidamente a temperaturas más altas y condiciones corrosivas de los pozos geotérmicos de alta temperatura. Esta RFI se centra en abordar las necesidades tecnológicas básicas para la generación de energía geotérmica supercaliente sin prescribir un enfoque específico (por ejemplo, estimulación versus circuito cerrado).

Preguntas sobre RFI

ARPA-E fomenta respuestas que aborden cualquier subconjunto de los siguientes temas. Las preguntas presentan una variedad de temas como ejemplos, pero no restringen las respuestas a estos temas y pueden fomentar ideas innovadoras. Se recomienda especialmente la información y sugerencias de expertos ajenos a las industrias geotérmica y petrolera. Los encuestados pueden proporcionar respuestas e información sobre cualquiera de las siguientes preguntas.

Sección 1: Tecnologías transformacionales para sistemas geotérmicos supercalientes

I. ¿Cuáles son las necesidades tecnológicas clave para implementar sistemas geotérmicos supercalientes?

II. ¿Cuáles son las tecnologías de punta y las mejoras necesarias para producir sistemas geotérmicos supercalientes (a 375°C o iguales y presiones asociadas de aproximadamente 22 MPa) para los siguientes temas (y qué temas faltan)?
tiene. Perforación (por ejemplo, reducción de roca, diámetro del pozo, perforación direccional, medición durante la perforación, pérdida de circulación, enfriamiento, aislamiento de la tubería de perforación, perforación mecánica o no mecánica avanzada);
b. Construcción de pozos (por ejemplo, revestimiento, cemento, elastómeros, cementación, evaluación del cemento);
do. Estimulación de pozos (por ejemplo, fluidos de fracturación, tapones, mangas, apuntaladores) y comprensión de las propiedades geomecánicas a altas temperaturas;
d. Sistemas de circuito cerrado (por ejemplo, tubos en U, coaxiales, materiales conductores); y
mi. Caracterización de yacimientos o pozos (por ejemplo, registros acústicos, registros de resistividad, imágenes de pozos, mediciones de tensión y presión, composición de fluidos, registros durante la perforación, trazadores, electrónica de fondo de pozo, baterías).

Sección 2: Nuevos materiales para ambientes corrosivos, de alta temperatura y alta presión

I. ¿Cuáles son ejemplos de materiales innovadores que pueden ser útiles pero que no se usan comúnmente en los pozos geotérmicos actuales (por ejemplo, cerámica, compuestos, componentes fabricados aditivos)?

II. ¿Qué métodos existen para acelerar rápidamente la identificación de nuevos materiales para pozos geotérmicos (por ejemplo, inteligencia artificial, aprendizaje automático)?

III. ¿Qué métodos (por ejemplo, de laboratorio, in situ, computacional)

Sección 3: Necesidades operativas y tecnologías de apoyo

I. ¿Cuáles son las tecnologías de punta y posibles mejoras en la generación de energía?
tiene. ¿Qué condiciones se esperan para la producción superficial (por ejemplo, temperatura, presión, composición del fluido) de los pozos geotérmicos de alta temperatura y qué desafíos se esperan en la generación de electricidad, ya sea inicialmente o con el tiempo?
b. ¿Cuáles son posibles fluidos de trabajo alternativos para la generación de energía (por ejemplo, dióxido de carbono supercrítico)?
do. ¿Cuáles son los posibles métodos alternativos de producción de energía (por ejemplo, termoeléctrica)?
d. ¿Cuáles son los posibles usos directos de la producción de pozos geotérmicos de alta temperatura?

II. ¿Qué fuentes de ingresos auxiliares podrían existir para el desarrollo geotérmico supercaliente (por ejemplo, almacenamiento de energía, minerales críticos, generación de hidrógeno)?

III. ¿Qué otras limitaciones existen para expandir la producción geotérmica y cómo podrían abordarse (por ejemplo, disponibilidad de suministro de agua, conectividad de red, permisos)?

IV. ¿Cómo debe adaptarse la fuerza laboral a un aumento dramático en el desarrollo de la energía geotérmica?

V. ¿Qué otras áreas/campos pueden beneficiarse de las tecnologías desarrolladas para sistemas geotérmicos supercalientes?

VI. ¿A qué expertos fuera de la comunidad geotérmica sería útil consultar?

VII. ¿Cuáles son las posibles métricas para evaluar tecnologías y materiales desarrollados para su uso en temperaturas supercalientes?
¿Sistemas geotérmicos y relacionados?

Sección 4: Otros

I. Explique cualquier necesidad tecnológica adicional que considere necesaria.

Fuente de referencia vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergy / ARPA-E