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El Plan Loco Para Extraer 10 Veces Más Energía de Rocas Supercalientes a 373 Grados: Un Perforador de Ondas Milimétricas
Cuando pensamos en energías renovables y sostenibles, generalmente pensamos en la energía eólica y, principalmente, en la energía solar. Esta última es la que está protagonizando un aumento de la demanda por paneles fotovoltaicos debido a los esfuerzos de China para hundir la competencia vendiendo sus placas a precios por debajo del costo (algo que ya tiene consecuencias para las empresas). Sin embargo, también es importante recordar que un buen activo para la descarbonización es la energía geotérmica.
Hay una empresa que quiere cavar pozos de más de diez kilómetros de profundidad para aprovechar el calor del suelo. Ya tiene varios proyectos en mente, pero el problema es que es un rompecabezas de dimensiones considerables.
Energía Geotérmica: La Fuerza del Calor de la Tierra
La energía geotérmica consiste en aprovechar el calor natural de la Tierra. Cavando a una gran profundidad, las plantas geotérmicas pueden generar electricidad de manera continua y estable las 24 horas del día, los 365 días del año, ya que no depende ni de las corrientes de agua, ni del Sol, ni de las ráfagas de viento. Se trata de una energía muy eficiente y, aunque la inversión inicial sea alta, el costo operativo y de mantenimiento es bajo.
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No es perfecta, ya que los recursos geotérmicos no están disponibles en todos los lugares y implica un riesgo al poder causar una inestabilidad geológica. Además, aunque sea más limpia que fuentes de energía que involucran combustibles fósiles y no emita gases de efecto invernadero, al cavar pueden liberarse gases y minerales que pueden contaminar el subsuelo.
Un Superpozo. Es, sin embargo, una fuente de energía que está llamando la atención debido a este flujo ilimitado y al hecho de que puede producir energía independientemente de la situación climática. En 2006, un grupo de investigación del MIT afirmó que, aprovechando solo el 2% de la energía geotérmica almacenada en rocas a una profundidad de entre tres y diez kilómetros, podría proporcionar más de 2.000 veces el consumo energético anual de los Estados Unidos.
Una empresa llamada Quaise Energy quiere ir con todo en la geotérmica. Nació a partir de proyectos de investigación en MIT y, hace dos años, sorprendió al presentar un sistema de perforación que, según ellos, permitía cavar a una profundidad mayor que cualquier cosa que hayamos usado hasta ahora. Considerando que el agujero más profundo excavado es de 12 kilómetros, su tecnología permitiría llegar hasta los 20 kilómetros.
Rocas Supercalientes y Perforadoras Avanzadas
Rocas Supercalientes. Una de las claves de la energía geotérmica está en cavar lo máximo posible. De esta manera, a medida que adentramos más y más en la Tierra, más calor habrá y será posible extraer una mayor cantidad de energía. Además, cavando más profundamente, lo que Quaise quiere alcanzar es que podamos crear plantas de energía geotérmica en cualquier lugar, no solo en los espacios más indicados (como las fallas tectónicas activas).
De esta forma, y con los cálculos de la empresa, llegaremos a áreas en las que la temperatura es de hasta 450º Celsius. Trenton Cladouhos, vicepresidente de Desarrollo de Recursos Geotérmicos en Quaise Energy, comentó que «si realmente queremos que la energía geotérmica sea un cambio radical, tenemos que operar a temperaturas supercalientes superiores a 375ºC».
Tres Modelos. La empresa mostró sus intenciones hace dos años, pero realmente no había mostrado su modelo… hasta ahora. En un comunicado reciente, Quaise presentó tres conceptos para sistemas geotérmicos con tres enfoques muy diferentes en ejecución y efectividad, siendo el de las ‘nubes de permeabilidad’ el más ambicioso y el que quieren desarrollar.
El primero de ellos es un circuito cerrado que funcionaría como una caldera: se inyecta agua fría, que debido a la temperatura de 170ºC del subsuelo se calienta y sube en forma de agua caliente a la superficie. Una vez ahí, pueden aplicarse las técnicas de vapor de las centrales geotérmicas. El segundo modelo es el de las fracturas hidráulicas planas por las cuales se inyecta agua a alta presión en un pozo, se calienta en la parte inferior al crear una gran presión y se extrae. Y, por último, el modelo de Quaise, el de las nubes de permeabilidad.
Revolucionando la Geotermia. Este modelo muestra la formación de fisuras microscópicas que crean la llamada nube de permeabilidad en los alrededores de las rocas. Cavando a gran profundidad utilizando ondas milimétricas, se inyectaría agua fría que generaría estas microfracturas en la roca caliente y saldría por otro pozo en forma de vapor.
Según sus simulaciones, «un sistema supercaliente puede proporcionar de cinco a diez veces más energía de la que se produce normalmente a partir de los sistemas convencionales».
El Desafío. El problema es que… no hemos tenido contacto con esas profundidades y no sabemos cómo reaccionarán las rocas. Cladouhos comenta que el agua filtrada a través de estos pozos se convertiría en supercrítica. «Esta fase similar al vapor, transporta entre 3 y 4 veces más energía que el agua caliente normal y, cuando se canaliza hacia turbinas en la superficie, se convierte en electricidad con una eficiencia entre dos y tres veces mayor».
El Problema es Doble. El primero es, simplemente, llegar a esta profundidad. Las perforadoras actuales no están diseñadas para soportar ni las temperaturas, ni las presiones extremas que ocurren a estas profundidades. Quaise está trabajando en una nueva perforadora de ondas milimétricas para derretir y vaporizar la roca. El segundo desafío es, directamente, extraer el calor. Hay algunos sistemas de radiadores subterráneos o intercambiadores de calor muy resistentes, pero ninguno ha trabajado a temperaturas superiores a 200ºC.
Volcán de Pruebas. Además, la empresa señala que sabemos muy poco sobre lo que ocurre cuando una roca supercaliente situada a gran profundidad es expuesta a agua fría bombeada a altas presiones. Por eso, van a desarrollar pruebas de campo utilizando el volcán Newberry en el centro de Oregón como vehículo para comprobar su modelo. Es algo que harán en 2025 o 2026 y afirman que puede ser que su plan de nubes de permeabilidad no sea el único enfoque.
De hecho, apuntan hacia la convivencia de técnicas híbridas como fracturas planas, fracturas naturales y las microfracturas del modelo más ambicioso para poder aprovechar toda la energía posible.
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