Cómo el plan de NZ para perforar para la energía geotérmica ‘supercrítica’ es prometida y riesgo

Crédito: Dominio público de Pixabay/CC0

La Isla Norte de Nueva Zelanda presenta varios sistemas geotérmicos, varios de los cuales se utilizan para generar unos 1,000 megavatios de electricidad. Pero más profundo puede haber aún más potencial.

El gobierno ahora está invirtiendo NZ $ 60 millones para explorar lo que se conoce como energía geotérmica “supercrítica”, después de cinco años de investigación de viabilidad dirigida por GNS Science.

El geotérmico supercrítico es más caliente y más profundo que las fuentes geotérmicas convencionales. Se dirige a las rocas entre 375 ° C y 500 ° C, cerca de, pero no dentro, el magma.

El agua a estas temperaturas y profundidades tiene de tres a siete veces más energía para la conversión a la electricidad, en comparación con la generación geotérmica ordinaria a temperaturas relativamente más frías de 200 ° C a 300 ° C.

La inversión se realiza, con $ 5 millones destinados a consultores internacionales para diseñar un pozo súper profundo, y más fondos se lanzarán más tarde para perforar profundidades de hasta seis kilómetros. La consulta está en marcha, con el ministro de recursos, Shane Jones, con la esperanza de convencer a los terratenientes maoríes para que colaboren.

GNS Science estima que la Isla Norte Central podría tener aproximadamente 3.500MW de este recurso, aunque en realidad acceder a él podría ser difícil y costoso. La firma de consultoría energética Castalia estaba comprometida para predecir cuánto valdría la pena desarrollar, lo que sugiere entre 1,300MW y 2,000MW, a partir de 2037.

Esto sería mucho poder adicional. Aún mejor, reduciría los picos y canales en generación que surgen de fuentes de energía solar y viento más variables, que se espera que componen una parte creciente de la generación de electricidad en el futuro. Según los informes, el geotérmico supercrítico es rentable, lo que significa que la tecnología merece una consideración seria. Pero tales afirmaciones deberían estar sujetas a escrutinio.

Los sucesivos gobiernos han apoyado los principales proyectos de energía estatales, incluida la estación de energía de Manapouri, la exploración de petróleo a principios de la década de 2000, la perforación geotérmica temprana y la investigación de un esquema hidroeléctrico bombeado en Lake Onslow. La necesidad de seguridad energética claramente motiva tales inversiones.

Pero Nueva Zelanda tiene una industria geotérmica saludable. En las últimas dos décadas, las compañías geotérmicas han invertido $ 2 mil millones en cientos de nuevos pozos y nuevas centrales eléctricas. La industria ya sabe cómo perforar pozos y beneficiarse de ellos. Entonces, ¿por qué el gobierno interviene ahora?

En la práctica, la exploración y el desarrollo geotérmico supercrítico enfrenta varios riesgos de investigación, técnicos y económicos. La empresa privada parece no estar dispuesta a soportarlos solos, lo que lleva al gobierno a intervenir para establecer la viabilidad.

Cómo romper roca suave

Un problema que podría encontrar el geotérmico supercrítico es que la perforación más profunda puede encontrar mucha roca caliente, pero no mucha agua. Los experimentos de perforación en Japón e Italia han demostrado que es posible alcanzar los 500 ° C, pero en ambos casos la roca era tan dúctil (flexible y fácilmente estirada) debido a las altas temperaturas que no podía mantener las brechas necesarias para que fluyera el agua.

Sin embargo, la experiencia fue diferente en Islandia, donde dos pozos lograron encontrar agua por encima de 400 ° C. En esta etapa, no está claro si esto se debe a que Islandia tiene rocas especiales, particularmente basaltos, que son menos dúctiles, o porque el país se estira a través de las fuerzas tectónicas a una velocidad alta. Nueva Zelanda es menos capaz de contar con los basaltos, pero experimenta un estiramiento tectónico rápido.

La perforación profunda probaría esta hipótesis clave: ¿hay permeabilidad (brechas para que el agua fluya) en condiciones supercríticas? La única forma de saber con certeza es profundizar.

Si no hay permeabilidad, el gobierno podría abandonar la inversión o analizar los métodos para crearla. La fracturación hidráulica de varias etapas (“fracking”) es una opción que ha trabajado en el extranjero en la industria de gas de esquisto bituminoso de América del Norte. También se ha demostrado recientemente en algunos sistemas geotérmicos de EE. UU.

Incluso si encontramos permeabilidad, el agua producida en los pozos supercríticos de Islandia era enormemente corrosivo. Una mejor opción que podría ser inyectar agua fría en el pozo, suprimiendo los fluidos corrosivos. El agua inyectada se calentaría y se elevaría al sistema geotérmico suprayacente, con el calor hacia arriba.

Sin embargo, tanto la inyección de agua como el fracking pueden desencadenar terremotos, tal vez una magnitud 4-5 cada año o una magnitud 5-6 cada pocas décadas. Esto sucedió en 2017 en Pohang en Corea del Sur, donde la inyección de agua desencadenó un terremoto de magnitud 5.5. Resultó en la cancelación del proyecto geotérmico.

Pero hay muchos otros proyectos geotérmicos en los que la inyección no ha llevado a la actividad del terremoto.

Competencia feroz de solar, eólica y baterías

El otro riesgo es económico. El geotérmico supercrítico algún día podría ser técnicamente factible, pero su contribución potencial en Nueva Zelanda será limitada si no puede superar otras tecnologías de generación en el costo.

En todo el mundo, el sector de energía renovable continúa siendo interrumpido por disminuciones de costos sin precedentes impulsadas por innovaciones en el almacenamiento de baterías a escala de servicios públicos y la fotovoltaica solar.

Pero las cadenas de suministro están en gran medida en el extranjero, principalmente concentradas en China. Esto agrega complejidad geopolítica al cálculo de seguridad energética. Las soluciones de cosecha propia son una fortaleza.

Sin embargo, la Agencia Internacional de Energía Renovable informa reducciones de costos para módulos solares y de batería del 89% y 86% entre 2010 y 2023. Los costos solares caen 33% cada vez que la cantidad construida se duplica. Las caídas en el costo de la batería están permitiendo grandes implementaciones para el suavizado diario de los picos y canales de generación solar y eólica intermitente.

Este panorama de costos de cambio crea incertidumbre financiera para los inversores de energía. Si bien las disminuciones de costos pueden no continuar para siempre, es difícil elegir cuándo se nivelarán. Mientras tanto, los costos geotérmicos han estado planos durante mucho tiempo. Una inversión geotérmica de mil millones de dólares podría volverse poco competitiva.

A pesar de todas estas advertencias, no debemos pasar por alto la señal positiva de que el gobierno apostara por la ciencia y la innovación de Nueva Zelanda. Será emocionante ver lo que está sucediendo a seis kilómetros de profundidad bajo tierra. Y aunque el plan no es perforar por magma, una huelga accidental (como sucedió en Islandia) conduciría a una ciencia sorprendente.

Por último, la seguridad energética merece ser tomada en serio a largo plazo. Si bien el geotérmico supercrítico no arreglará nuestra vulnerabilidad inmediata a la escasez de invierno, podría ayudar a evitar problemas similares en la década de 2040.

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Cita: más caliente y más profunda: cómo el plan de Nueva Zelanda planea perforar para la energía geotérmica ‘supercrítica’ es prometida y riesgo (2025, 1 de abril) Recuperado el 1 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-hotter-deperernz-drill-supercritical.html

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