¿Qué es la energía geotérmica y cuál es su futuro?

¿Qué es la energía geotérmica? Con mejoras en la tecnología mejorada de sistemas geotérmicos, el calor de la tierra podría convertirse en un importante generador de electricidad. Flickr / xavierbt

Geotérmica significa, literalmente, "calor de la tierra". La temperatura de la tierra aumenta a medida que perforamos más profundamente hacia su núcleo. Podemos usar ese calor para obtener energía haciendo circular agua a través de depósitos subterráneos calientes, llevando el agua caliente o el vapor a la superficie. Entonces podemos convertir la energía en el fluido caliente en energía mecánica y eléctrica en la superficie usando un motor térmico.

La inversión privada en el desarrollo de energía geotérmica en Australia se desaceleró después de un comienzo muy rápido hace diez años. Esto debería recuperarse nuevamente a medida que los nuevos desarrollos traigan viabilidad comercial a sistemas geotérmicos mejorados. Estos tienen el potencial de crecer exponencialmente, prometiendo abundante energía para el mundo.

Sistemas geotérmicos convencionales.

En 2010, el mundo generó 20 teravatios hora (TWh) de electricidad geotérmica. Todo esto provino de recursos convencionales. Estos son flujos naturales de agua caliente o vapor calentados por magma y circulando a través de rocas permeables. Están asociados con sistemas volcánicos y limitados a regiones con volcanes activos o jóvenes.

El uso de recursos convencionales no es nuevo. En 1904 se construyó una planta en Larderello, Italia, para generar electricidad a partir de vapor geotérmico. Desde entonces, las instalaciones de energía geotérmica se han extendido a un ritmo constante, pero se han limitado a recursos que son relativamente fáciles de acceder.

Sistemas geotérmicos mejorados

Hay otra forma de calor geotérmico que es abundante y generalmente disponible en todo el mundo. Se produce por la descomposición radiactiva de los isótopos de potasio, uranio y torio que se encuentran en algunos tipos de granito.

En los granitos en la cuenca de Cooper, en el sur de Australia, hay concentraciones de isótopos a nivel de trazas. El calor se genera a una tasa muy baja. A una tasa tan baja, tomaría casi un millón de años para que una masa de granito aumente su temperatura en 100 ° C. Durante ese tiempo, la roca debe permanecer bien aislada a gran profundidad.

Para acceder a este calor profundo, se deben perforar al menos dos pozos. Se inyecta agua fría de un pozo, la roca la calienta y se extrae del otro pozo. Los dos pozos están típicamente separados entre 800 y 1000 m. En dicho sistema, el agua viajará de un pozo a otro solo si la roca entre los pozos es suficientemente permeable.


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La permeabilidad natural de las rocas no es lo suficientemente alta, pero puede mejorarse mediante técnicas bien establecidas de ingeniería de petróleo y gas. Estos sistemas se denominan Sistemas Geotérmicos Mejorados (EGS).

Desarrollo comercial de EGS

La electricidad de los sistemas geotérmicos mejorados no es rentable ahora porque los pozos profundos son caros. Para generar suficiente electricidad para pagar los pozos y el equipo de superficie, el agua caliente debe llevarse a la superficie a tasas cercanas a los 100 kg / s. La compañía australiana Geodynamics logró una de las mejores tasas de flujo de EGS en el mundo, y era solo un tercio de este objetivo. Aunque este es un logro significativo, no es suficiente para hacer que la electricidad de EGS sea comercialmente competitiva.

Es posible compensar estos bajos caudales si puede mejorar la eficiencia de convertir la energía en energía. Pero las mejoras en esta área aún no han visto cómo la producción de electricidad se vuelve competitiva en costos.

Los caudales de EGS deben triplicarse antes de que la electricidad de EGS sea comercialmente factible. Era reportado en diciembre pasado que la empresa estadounidense AltaRock podría haber desarrollado una técnica prometedora para pozos geotérmicos. Si los resultados informados se justifican mediante pruebas adicionales, proporcionará un nuevo aliento para el desarrollo geotérmico de EGS en todo el mundo y en Australia.

Otros recursos geotérmicos australianos

La división entre sistemas geotérmicos convencionales y mejorados es artificial y el recurso geotérmico global real cubre un espectro continuo que se extiende desde aguas termales naturales hasta sistemas geotérmicos mejorados.

Los resultados recientes muestran que aunque Australia no es un país volcánico, tiene áreas donde el magma se acerca a la superficie para producir agua caliente en rocas sedimentarias. La industria geotérmica australiana llama a estos acuíferos sedimentarios calientes. Se espera que tengan permeabilidades naturales superiores a EGS, pero tal vez no tan altas como los sistemas geotérmicos convencionales.

En todo el mundo, no ha habido mucho trabajo en este tipo de recursos, pero hay nuevos desarrollos en Australia, así como en otros lugares como Turquía y Sudamerica dirigido a tales recursos.

Impactos ambientales

Al acceder a la energía geotérmica, las tecnologías involucradas pueden tener ligeros efectos en el medio ambiente inmediato. Según lo visto por el Experiencia paralana, se pueden sentir ligeros temblores en la superficie, pero no constituyen un riesgo significativo. La energía geotérmica no utiliza mas agua que otras aplicaciones de energía renovable de energía térmica. Además, la estimulación de fractura utilizada en los proyectos de EGS no representa un riesgo para los acuíferos de superficie porque los depósitos de EGS son muy profundos y los pozos están sellados en cajas de acero.

En algunos recursos geotérmicos convencionales de origen volcánico, el gases disueltos liberados a la atmósfera Puede afectar el entorno inmediato. Este es probablemente el peligro más grave asociado con la energía geotérmica, pero se limita solo a algunos recursos convencionales (no relevantes para Australia) y es fácil de controlar.

El futuro de la geotermia.

Los fundamentos de la energía geotérmica son fuertes. Es abundante: el recurso debajo de la gran cuenca artesiana es se estima que es lo suficientemente grande para entregar el consumo de energía anual australiano actual durante 6000 años. Es una de las pocas fuentes de energía renovable que puede reemplazar completamente al carbón como generador de electricidad de base. También tiene un impacto ambiental muy bajo.

El fracaso para lograr un flujo suficiente estaba obstaculizando su desarrollo comercial, pero este problema puede resolverse en un futuro próximo. Si eso sucede, la energía geotérmica podría convertirse en una de las principales tecnologías de energía renovable para la década de 2020.La conversación

Sobre el Autor

Hal Gurgenci, profesor de ingeniería mecánica, La Universidad de Queensland

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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