Acercarse al n\u00facleo de la Tierra, tan caliente como el Sol, es clave para ampliar las centrales de energ\u00eda geot\u00e9rmica. Pero excavar kil\u00f3metros en el suelo es m\u00e1s dif\u00edcil de lo que parece.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
La enorme energ\u00eda geot\u00e9rmica encerrada bajo la superficie de la Tierra hace babear a los cient\u00edficos, porque tiene el potencial de suministrar energ\u00eda limpia a todo el mundo. Para aprovechar esta energ\u00eda natural, los ingenieros deben idear una nueva estrategia de perforaci\u00f3n a decenas de kil\u00f3metros de la Tierra, en las profundidades de la roca. Una empresa derivada del MIT cree tener la respuesta: la perforaci\u00f3n por ondas milim\u00e9tricas.<\/p>\n\n\n\n
\u00abEl contenido energ\u00e9tico total del calor almacenado en el subsuelo multiplica por mil millones nuestra demanda anual de energ\u00eda como planeta\u00bb, afirma Matt Houde, cofundador de Quaise Energy, en un\u00a0comunicado de prensa. \u00abAs\u00ed que aprovechar una fracci\u00f3n de eso es m\u00e1s que suficiente para satisfacer nuestras necesidades energ\u00e9ticas en un futuro previsible\u00bb.<\/p>\n\n\n\n
El problema es la extracci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Gracias a las investigaciones de Paul Woskov, del Centro de Ciencia del Plasma y Fusi\u00f3n del MIT, Quaise Energy cree que puede vaporizar roca suficiente para crear los agujeros m\u00e1s profundos del mundo y cosechar energ\u00eda geot\u00e9rmica a escala para satisfacer el consumo humano de energ\u00eda sin necesidad de combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n\n\n\n
\u00bfQu\u00e9 es la energ\u00eda geot\u00e9rmica?<\/p>\n\n\n\n
En pocas palabras, la energ\u00eda geot\u00e9rmica es el calor contenido en las profundidades de la Tierra. Seg\u00fan la U.S. Energy Information Administration, ese calor es el resultado de la lenta descomposici\u00f3n de\u00a0part\u00edculas radiactivas\u00a0como el uranio, el torio y el potasio en el n\u00facleo de la Tierra. Aqu\u00ed puede hacer bastante calor, como en la superficie del sol a 10.800 grados Fahrenheit.<\/p>\n\n\n\n
Para aprovechar esta energ\u00eda geot\u00e9rmica, pa\u00edses como Islandia\u00a0la convierten en electricidad\u00a0mediante vapor. Al calentarse el agua en los yacimientos geot\u00e9rmicos o acu\u00edferos de la corteza terrestre, se crea vapor, que hace girar unas turbinas que activan un generador y, en \u00faltima instancia, escupe electricidad. Cuando el vapor vuelve a convertirse en agua, se devuelve a la tierra para que el ciclo se repita.<\/p>\n\n\n\n
Aunque se trata de una forma casi ilimitada de producci\u00f3n de energ\u00eda sostenible, actualmente est\u00e1 infrautilizada. Seg\u00fan la Agencia Internacional de la Energ\u00eda, la generaci\u00f3n de electricidad geot\u00e9rmica s\u00f3lo creci\u00f3 un 2% en 2020, con 200 megavatios m\u00e1s de capacidad, lo que supone un notable descenso respecto al crecimiento registrado en los cinco a\u00f1os anteriores. Una central de carb\u00f3n t\u00edpica tiene unos\u00a0600 megavatios de capacidad, seg\u00fan la Union of Concerned Scientists.<\/p>\n\n\n\n
Para alcanzar las emisiones netas cero en 2030, la producci\u00f3n mundial de energ\u00eda geot\u00e9rmica debe aumentar un 13% cada a\u00f1o entre 2021 y 2030, es decir, unos 3,6 gigavatios de capacidad. Para ello, necesitamos un mejor acceso al agua ultracaliente del n\u00facleo de la Tierra. Ah\u00ed es donde entra en juego la perforaci\u00f3n por ondas milim\u00e9tricas.<\/p>\n\n\n\n
Actualmente, la perforaci\u00f3n m\u00e1s profunda del mundo es la de Kola, en Rusia, cerca de Noruega. Un proyecto de la Uni\u00f3n Sovi\u00e9tica -y el resultado de\u00a0una carrera cient\u00edfica menos conocida\u00a0con Estados Unidos- fue un intento de perforar lo m\u00e1s profundamente posible la corteza terrestre, que tiene una media de\u00a030 kil\u00f3metros de espesor\u00a0bajo los continentes, seg\u00fan el Servicio Geol\u00f3gico de Estados Unidos. Sin embargo, esta perforaci\u00f3n se adentra s\u00f3lo 11 kil\u00f3metros en la corteza y ha tardado 20 a\u00f1os en completarse porque los equipos convencionales, como las perforadoras mec\u00e1nicas, no pueden soportar las condiciones a esas profundidades.<\/p>\n\n\n\n
La tecnolog\u00eda Quaise, dise\u00f1ada para volar la roca con ondas milim\u00e9tricas, podr\u00eda ser una soluci\u00f3n. Sustituyendo las brocas convencionales por energ\u00eda de ondas milim\u00e9tricas, alimentada por una m\u00e1quina girosc\u00f3pica, es posible fundir y luego vaporizar la roca para crear muchos de estos agujeros profundos. El MIT tard\u00f3 m\u00e1s de 15 a\u00f1os en desarrollar la t\u00e9cnica general en un laboratorio, demostrando finalmente que las ondas milim\u00e9tricas pod\u00edan perforar agujeros en el basalto. Quaise afirma que su tecnolog\u00eda le permitir\u00e1 llegar a 20 kil\u00f3metros de profundidad, donde las temperaturas alcanzan m\u00e1s de 900 grados Fahrenheit.<\/p>\n\n\n\n
El plan es introducir un dise\u00f1o h\u00edbrido, utilizando primero la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n rotatoria convencional desarrollada por las industrias del petr\u00f3leo y el gas para atravesar las capas superficiales de la Tierra. Despu\u00e9s, cuando los equipos lleguen a la roca del subsuelo, pasar\u00e1n a utilizar ondas milim\u00e9tricas de alta potencia, \u00abideales para la roca dura, caliente y cristalina de las profundidades, con la que la perforaci\u00f3n convencional tiene dificultades\u00bb, afirma Houde.<\/p>\n\n\n\n
Seg\u00fan Quaise, su primer equipo de perforaci\u00f3n h\u00edbrido a escala real estar\u00e1 listo y en funcionamiento en 2024. Para 2026, la empresa afirma que su primer sistema geot\u00e9rmico, con una potencia de 100 megavatios de energ\u00eda t\u00e9rmica, funcionar\u00e1 en un pu\u00f1ado de pozos. Para 2028, prev\u00e9 poder empezar a sustituir las centrales energ\u00e9ticas alimentadas con combustibles f\u00f3siles por centrales geot\u00e9rmicas.\u00bbA estas altas temperaturas, producimos un vapor muy parecido, si no superior, a la temperatura a la que funcionan hoy las centrales el\u00e9ctricas de carb\u00f3n y gas\u00bb, explica Houde. \u00abPodemos ir a las centrales existentes y decirles: ‘Podemos sustituir entre el 95% y el 100% de su consumo de carb\u00f3n desarrollando un yacimiento geot\u00e9rmico y produciendo vapor de la Tierra a la misma temperatura a la que queman carb\u00f3n para hacer funcionar su turbina, sustituyendo directamente las emisiones de carbono'\u00bb.<\/p>\n\n\n\n
De la fusi\u00f3n al trabajo de campo.<\/p>\n\n\n\n
Esto no es un hecho. Quaise afirma que es necesario comprender mejor las propiedades de las rocas a gran profundidad y avanzar en la cadena de suministro de girotrones, los tubos de vac\u00edo de haz lineal que producen las ondas milim\u00e9tricas. En la actualidad, el equipo en cuesti\u00f3n est\u00e1 optimizado para proyectos puntuales especializados de investigaci\u00f3n de la fusi\u00f3n, pero la tecnolog\u00eda debe producirse en cantidad y con un dise\u00f1o robusto adecuado para un entorno de campo.<\/p>\n\n\n\n
Luego vienen algunos retos de ingenier\u00eda adicionales, como la t\u00e9cnica adecuada de eliminaci\u00f3n de la ceniza creada durante la perforaci\u00f3n de los barrenos, y la necesidad de mantenerlos estables y abiertos una vez terminados.<\/p>\n\n\n\n
\u00abEsto suceder\u00e1 r\u00e1pidamente una vez que resolvamos los problemas de ingenier\u00eda inmediatos de transmitir un haz limpio y hacerlo funcionar a una alta densidad de energ\u00eda sin aver\u00edas\u00bb, afirma Woskov en el comunicado de prensa. \u00abIr\u00e1 r\u00e1pido porque la tecnolog\u00eda subyacente, los girotrones, est\u00e1n disponibles comercialmente\u00bb.<\/p>\n\n\n\n
Un girotr\u00f3n cuenta con una potente fuente de haces, como los l\u00e1seres, pero con un rango de frecuencias diferente. \u00abPens\u00e9\u00bb, dice Woskov, \u00ab\u00bfpor qu\u00e9 no dirigir estos haces de alta potencia, en vez de al plasma de fusi\u00f3n, hacia la roca y vaporizar el agujero?\u00bb.<\/p>\n\n\n\n
Dado que las fuentes de energ\u00eda geot\u00e9rmica se est\u00e1n estancando en todo el mundo porque los m\u00e9todos de perforaci\u00f3n convencionales han demostrado ser poco pr\u00e1cticos para tratar las costras m\u00e1s calientes y duras a mucha m\u00e1s profundidad que los 400 pies, el Departamento de Energ\u00eda de Estados Unidos ha ofrecido una subvenci\u00f3n a Quaise para aumentar los experimentos de la empresa con un girotr\u00f3n m\u00e1s grande para seguir mejorando las capacidades de vaporizaci\u00f3n. Tambi\u00e9n se sigue trabajando para aumentar la potencia del taladro.<\/p>\n\n\n\n
\u00abRealmente son retos de ingenier\u00eda a los que tenemos que dar respuesta, lo que no significa que sean f\u00e1ciles de resolver, pero no estamos trabajando contra las leyes de la f\u00edsica, para las que no hay respuesta. Se trata m\u00e1s bien de superar algunas de las consideraciones m\u00e1s t\u00e9cnicas y de coste para que esto funcione a gran escala\u00bb, afirma Houde.<\/p>\n\n\n\n
Acercarse al n\u00facleo de la Tierra, tan caliente como el Sol, es clave para ampliar las centrales de energ\u00eda geot\u00e9rmica. Pero excavar kil\u00f3metros en el suelo es m\u00e1s dif\u00edcil de lo que parece.\u00a0 La enorme energ\u00eda geot\u00e9rmica encerrada bajo la superficie de la Tierra hace babear a los cient\u00edficos, porque tiene el potencial de suministrar […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":5473,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[23],"tags":[],"class_list":["post-5472","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-geotermica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5472","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5472"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5472\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5474,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5472\/revisions\/5474"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5473"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5472"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5472"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/epre.gov.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5472"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}