Cosas calientes en Islandia: si los investigadores tienen éxito en su próximo intento, aumentará el efecto del calor geotérmico en cinco a 10 veces. Crédito: clúster de investigación geotérmica
Muy debajo de la superficie de la Tierra hay una fuente de energía con un potencial enorme y perpetuo: calor geotérmico. Pero las fuerzas en sus profundidades abrasadoras e inhóspitas deben ser domesticadas. Ahora los científicos saben lo que eso tomará.
“Interior profundo encontramos temperaturas de más de 1,000 ° C, que se pueden convertir en energía renovable y casi sin CO2. Este calor geotérmico también es independiente, disponible y estable las 24 horas del día”.
Estas son las palabras de Hieu Nguyen Hoang, un científico de investigación senior de SINTEF. Es uno de los tecnólogos que se ha propuesto domar las condiciones inhóspitas en lo profundo de la Tierra.
La energía geotérmica podría convertirse en una fuente de energía críticamente importante que el mundo necesita desesperadamente más, ya que aceleramos el cambio hacia energía más ecológica y renovable. Sin embargo, actualmente produce muchas emisiones de gases de efecto invernadero.
Hasta ahora, el potencial de la energía geotérmica ha sido relativamente sin explotar, con menos del 3% de la energía global que actualmente proviene del calor geotérmico. Los altos costos y la alta producción de energía asociada con la perforación son las principales razones de esto.
Necesitamos poder profundizar en las temperaturas que sean lo suficientemente altas para la producción de electricidad rentable, porque cuanto más cerca del núcleo de la Tierra obtenemos, más caliente se pone.
Al menos un aumento de eficiencia de cinco veces
Los nuevos avances tecnológicos nos están acercando cada vez más al objetivo.
Islandia ya está en camino de aprovechar las condiciones geológicas únicas del país. Hoy, el 99% de la electricidad de los islandeses proviene de fuentes renovables, y la energía geotérmica es una parte importante de la combinación de energía.
El proyecto de perforación profunda de Islandia (IDDP) es un proyecto de investigación y desarrollo que ha estado investigando cómo crear pozos que puedan resistir las altas temperaturas y las formaciones geológicas porosas de Islandia durante varios años.
El objetivo es profundizar en “agua supercrítica”, un estado de agua que ocurre cuando la temperatura excede los 374 ° C y la presión aumenta a 218 veces la presión de aire en la superficie. Estas condiciones extremas producen entre cinco y diez veces más electricidad que la energía geotérmica tradicional.
“El agua supercrítica, con su mayor densidad de energía, ofrece una oportunidad única para producir electricidad. Desatar este recurso podría revolucionar la energía geotérmica y convertirlo en una de las fuentes de energía renovables más eficientes”, dice Hoang en Sintef.
Los socios de IDDP provienen de varios países, incluidos Equinor, Noruega International Energy Company. Han estado trabajando para encontrar soluciones a través de dos proyectos anteriores. Hasta ahora, no han tenido éxito.
“El primer bien logró condiciones de sobrecalentamiento, y la segunda alcanzó condiciones supercríticas a una profundidad de 4650 metros. Sin embargo, ambos pozos experimentaron fallas debido a sistemas de revestimiento inadecuados en la pared externa del pozo”, dice Hoang.
Nuevo super bien
Ahora está en marcha un nuevo proyecto IDDP: el proyecto Compass está retomando donde su predecesor, Hotcase, dejó. El objetivo es construir un nuevo pozo que pueda soportar altas temperaturas y las formaciones geológicas porosas. Al mismo tiempo, los costos deben mantenerse lo más bajos posible, para que el proyecto sea rentable y más sostenible.
“Los fluidos corrosivos, las presiones extremas y las tensiones geotérmicas son desafíos difíciles para el diseño del pozo. Las soluciones innovadoras son esenciales para garantizar la integridad y la longevidad de los pozos geotérmicos”, dice Hoang.
SINTEF es responsable de desarrollar la herramienta de simulación para el pozo. Reykjavik Energi es responsable de perforar lo que será el tercer pozo del proyecto IDDP. Con su subsidiaria sobre el poder, se han preparado para la tarea a través de varios proyectos de investigación. El objetivo es establecer nuevos estándares para el diseño de pozos con la ayuda de un equipo internacional de expertos.
Tiene que soportar ‘todo’
La extracción de energía geotérmica ocurre por el agua en el depósito que fluye hacia el pozo y hasta la superficie. Las formaciones porosas con sus grietas naturales permiten que el agua se mueva en las formaciones. El desafío es garantizar la integridad del pozo con el tiempo y bajo las condiciones extremas de temperatura y presión que existen en estos entornos geotérmicos.
Los investigadores del proyecto Compass desarrollarán tecnología para proporcionar un pozo más fuerte y más flexible que pueda manejar las condiciones extremas. Esto incluye el desarrollo de paredes exteriores más fuertes y flexibles, llamadas carcasas, para reducir el estrés térmico. El proyecto también se centrará en diseños innovadores y resistentes a la corrosión.
“Usando un láser, aplicaremos una capa protectora a la tubería que resiste la corrosión y puede soportar la alta presión y los líquidos corrosivos”, dice Tèrence Coerert, investigador y colega de Sintef.
Una bola de cristal tecnológica
SINTEF ha desarrollado una herramienta de simulación avanzada llamada Casinteg, y esta tecnología podría cambiar completamente el diseño de pozos geotérmicos, según los investigadores detrás de esto.
Al simular y extraer datos de pozos, la herramienta permite identificar qué tipos de fenómenos físicos ocurren en las profundidades de la tierra. La simulación también proporciona información sobre reacciones químicas y qué materiales son necesarios para crear una estructura flexible.
“La herramienta es absolutamente clave y es un resultado importante del proyecto de hotcase anterior y del proyecto de brújula en curso. Nos proporciona cálculos rápidos de las fuerzas en el pozo y lo que la estructura puede soportar, para que podamos seguir desarrollando la tecnología y reducir los costos”, dice Coerert.
En el proyecto anterior, el sistema de revestimiento rápidamente sufrió daños en las condiciones súper candentes. El resultado fue que los investigadores no pudieron medir las condiciones en el pozo ni llevar a cabo las pruebas planificadas.
“Nuestra experiencia de los primeros pozos IDDP muestra cuán importante es el sistema de carcasa, para que la pared exterior pueda sostener”, dice Hoang.
Posible reutilización de pozos anteriores
Según los investigadores, la energía geotérmica podría desempeñar un papel importante en la transición de energía global y convertirse en una alternativa confiable y versátil a la energía renovable tradicional.
Sin embargo, la energía geotérmica es más que una fuente de energía renovable: también tiene el potencial de desempeñar un papel clave en una economía de energía circular. Al reutilizar los pozos para la captura de carbono, el almacenamiento de energía térmica o la producción de hidrógeno, los proyectos geotérmicos pueden extender su ciclo de vida y minimizar su impacto ambiental.
“Nuestro objetivo es crear pozos con una vida útil de más de 30 años que se puedan adaptar a futuras aplicaciones y condiciones”, dice Lilja Tryggvadóttir en Reykjavik Energy.
“También estamos explorando las posibilidades de reutilizar y renovar los viejos pozos, y extraer energía de recursos más profundos”, dice ella.
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega
Cita: los avances tecnológicos podrían multiplicar la salida geotérmica cinco veces (2025, 20 de marzo) Recuperado el 22 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-technology–advances-geothermal-output.html
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