Por Velda Addison – 24 de mayo de 2022 (Hartenergy)
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¿Por qué la energía geotérmica permanece sin explotar en su mayor parte como fuente de energía renovable?
“Si hay algo importante que impide que la energía geotérmica desbloquee todo su potencial es realmente su competitividad de costos con otras energías renovables”, dijo a Hart Energy Ajit Menon, vicepresidente de geotermia y transición energética de Baker Hughes. “Está relacionado con el riesgo y la incertidumbre de un proyecto geotérmico [en el subsuelo] porque tienes que hacer una gran inversión inicial”, y puede llevar años ver el flujo de efectivo.
Sin embargo, se están realizando esfuerzos para cambiar eso utilizando las tecnologías y habilidades adaptadas del sector de servicios de campos petroleros para ayudar a reducir los costos, mejorar las técnicas geotérmicas existentes y abordar otros desafíos operativos.
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La energía geotérmica se considera una tecnología habilitadora crítica capaz de cambiar la sociedad hacia los recursos de energía renovable como parte de la transición energética.
Mediante el uso de pozos para perforar depósitos, la energía geotérmica extrae calor del subsuelo de la Tierra. Las temperaturas pueden oscilar entre 60 C para profundidades menores y 380 C o más para profundidades más profundas, extendiéndose entre 2 y 8 millas debajo de la superficie de la Tierra para la mayoría de las aplicaciones actuales. La geotermia convencional sigue un principio básico en el que se produce agua o vapor a partir de estos pozos y luego se reinyecta después de que se extrae el calor para mantener el sistema en funcionamiento durante largos períodos de tiempo. El calor extraído se puede utilizar para calentar o enfriar casas y edificios a través del calor de uso directo o para generar electricidad con recursos geotérmicos de mayor temperatura.
Sin embargo, el costo inicial de un campo geotérmico y una planta de energía puede costar alrededor de $2500 por kW instalado en los EE. UU., según la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía.
También existen riesgos de recursos, como señaló Baker Hughes.
“Al perforar en busca de energía geotérmica, existe la posibilidad de que la temperatura no sea adecuada para la explotación comercial, o que el pozo finalmente no tenga éxito”, explicó la compañía en un informe. “Los proyectos geotérmicos convencionales requieren un sitio que tenga calor, agua y el tipo correcto de permeabilidad del subsuelo para tener éxito. Si falta alguno de estos elementos, un pozo geotérmico convencional no será adecuado para el desarrollo comercial.
“Un historial de pozos perforados sin éxito en décadas anteriores solo se suma a la percepción entre algunos inversores de que el riesgo de la geotermia no vale la pena”.
La tecnología está cambiando eso al ayudar a abordar los riesgos.
colaborando
Varias empresas están desarrollando nuevas fronteras de la geotermia, asumiendo diseños complejos de pozos de alta temperatura que profundizan, utilizando sistemas geotérmicos mejorados (EGS) y sistemas geotérmicos avanzados (AGS), dijo Menon. Dichos sistemas se utilizan cuando las condiciones del subsuelo son insuficientes, como falta de agua o poca permeabilidad.
Con EGS, se perfora un pozo en un yacimiento caliente pero seco y se inyecta agua a presiones lo suficientemente altas como para cortar la roca, creando nuevas redes de flujo para que el agua se mueva. Luego se perfora un segundo pozo para llevar el agua calentada a la superficie, luego se reinyecta, repitiendo el proceso. AGS genera energía a través de sistemas de circuito cerrado donde un fluido de trabajo contenido circula dentro de los pozos, lo que lleva el calor a la superficie sin interrumpir el depósito. Los sistemas abren puertas para expandir la energía geotérmica a nuevas áreas.
Para avanzar en la tecnología y reducir los costos, Baker Hughes anunció en marzo una inversión en GreenFire Energy, una empresa de tecnología geotérmica de circuito cerrado con sede en San Francisco. Las dos compañías planean adaptar los pozos geotérmicos y de petróleo y gas existentes que no producen a pozos productores de calor de circuito cerrado para la generación de energía y el uso directo.
“Estamos colaborando con ellos y combinando lo que mejor saben hacer, que es la solución que tienen para AGS, con lo que mejor sabemos hacer, que es traducir esa solución en un diseño de pozo práctico y económico”, dijo Menon. “Para lograr esta expansión de la geotermia, a menudo puede significar perforar diseños de pozos más profundos y más exóticos. Ahí es donde entra la tecnología y poder hacerlo de una manera competitiva en costos”.
La energía geotérmica se puede utilizar en la producción y transporte de hidrógeno verde, agregó.
“También está la aplicación que está mucho en las noticias en California sobre la extracción de litio de las salmueras geotérmicas, que entusiasma mucho a las compañías automotrices”, agregó Menon. Además, “Europa es un mercado enorme para aplicaciones de uso directo, o calefacción y refrigeración, y también hacemos mucho trabajo en Europa para varios clientes”.
Menon sugirió mirar a California como un posible plan para ampliar la energía geotérmica en otras partes de los EE. UU.
Su ubicación cerca del cinturón de fuego del Pacífico y las conjunciones de las placas tectónicas permitieron que el estado produjera 11 345 GWh de electricidad en 2020, según la Comisión de Energía de California, aunque la cantidad (combinada con 700 GWh adicionales de energía geotérmica importada) representó menos de 6% de la cartera de generación en el estado del estado. El estado alberga unas 40 plantas geotérmicas.
Llegar allí
La industria del petróleo y el gas puede aprovechar sus habilidades de modelado de yacimientos y ejecución de proyectos junto con su experiencia en perforación y operaciones remotas no solo para poner en marcha proyectos sino también para ampliarlos, dijo Menon.
Las políticas y los incentivos también pueden ayudar. Estados Unidos ha hecho movimientos favorables tanto en el lado comercial como en el residencial. Las nuevas plantas geotérmicas, por ejemplo, reciben un crédito fiscal de $25 por MWh de generación.
A principios de mayo, el Departamento de Energía anunció planes para liberar $ 13 millones para apoyar proyectos geotérmicos comunitarios como parte del impulso de energía limpia de la administración Biden.
El plan del programa plurianual de la Oficina de Tecnologías Geotérmicas tiene como objetivo implementar 60 GW de sistemas geotérmicos mejorados y recursos hidrotérmicos, así como la instalación de 17 500 instalaciones de calefacción geotérmica de distrito y 28 millones de bombas de calor geotérmicas en todo el país para 2050.
Tener incentivos que duren más también podría ayudar a las empresas que trabajan para capturar parte del potencial de la energía geotérmica, dijo Menon.
Sin embargo, “al final del día, si queremos pasar a un nuevo mundo de transición energética, tenemos que hacer que funcione. … Creo que las soluciones están ahí”, dijo Menon durante una sesión en la Conferencia de Tecnología Offshore en Houston a principios de mayo. “No vas a llegar allí quejándote y quejándote o requiriendo que el gobierno te ayude a hacerlo. Llegará allí como siempre llega allí: mediante el uso de la tecnología para reducir los costos [para] realmente hacer que estas cosas sean económicas”.
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