La verdadera emoción en el sector geotérmico proviene del desarrollo de sistemas geotérmicos no convencionales. Estos sistemas no están limitados por las limitaciones geográficas de la geotérmica tradicional y pueden acceder potencialmente a la potencia geotérmica de los recursos que anteriormente se consideraban irrecuperables debido al tipo de roca o la ubicación.
Sistemas geotérmicos mejorados (EGS)
Se han desarrollado sistemas geotérmicos mejorados desde la década de 1970 para mejorar la permeabilidad de los sistemas geotérmicos a través de la estimulación hidráulica, química y térmica. Esta tecnología permite el acceso a altas temperaturas del subsuelo en áreas con baja permeabilidad a la roca o carece de una fuente de agua natural. Al inyectar agua de alta presión en estas formaciones, los ingenieros pueden crear fracturas que permitan la circulación de fluidos y extracción de calor. Esta técnica tiene el potencial de aumentar el número de sitios geotérmicos viables en todo el mundo dramáticamente.
Los EGS utilizan tecnologías pioneras por el sector del petróleo y el gas, como perforación direccional, fractura hidráulica y estimulación de los yacimientos. Estas técnicas permiten el acceso a formaciones rocosas más profundas y más cálidas, ampliando significativamente el potencial para la producción de energía geotérmica. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. Estima que un recurso EGS tiene el potencial de más de 5, 000 Gigawatts solo en los EE. UU., Más del 400% del total de la generación de electricidad de los Estados Unidos. Para apoyar este pronóstico, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) lanzó Geothermal Shot ™ mejorado en 2022 para ayudar a traer EGS a América en todo el país. La iniciativa tiene como objetivo reducir el costo de EGS en un 90% a $ 45 por megavatio por hora para 2035, ayudando en la transición a un futuro de energía limpia al tiempo que crea oportunidades de trabajo y perspectivas económicas en los Estados Unidos.
Sistemas geotérmicos avanzados (AG)
Los sistemas geotérmicos avanzados llevan el concepto de extracción de energía geotérmica un paso más allá. AGS utiliza circuitos de circuito cerrado profundos, grandes y artificiales donde un fluido de trabajo circula y absorbe el calor de las rocas subterráneas a través de la transferencia de calor conductivo. El fluido se calienta sin contacto directo con la roca caliente, y el calor se lleva a la superficie para calefacción directa o generación de electricidad. Este enfoque elimina la necesidad de estimulación de yacimientos, reduciendo el riesgo de sismicidad inducida y disminuyendo el consumo de agua.
Sistemas híbridos de petróleo y gas geotérmicos
La experiencia y la infraestructura de la industria del petróleo y el gas están demostrando ser valiosos para avanzar en la producción de energía geotérmica. Las empresas están explorando formas de reutilizar los pozos existentes de petróleo y gas para la extracción de energía geotérmica. Estos sistemas utilizan fluidos geotérmicos de pozos existentes para extender la vida útil del pozo, ofrecer ahorros de energía y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Es un ejemplo perfecto de cómo se puede reutilizar la infraestructura de petróleo y gas para la producción de energía renovable.
Si bien el potencial de la perforación geotérmica es enorme, no está exento de desafíos. Aquí hay algunas consideraciones clave:
Perforación a alta temperatura:Los pozos geotérmicos a menudo deben perforarse a 7-10 profundidades de km para alcanzar el fluido a temperaturas lo suficientemente altas para la producción de electricidad. Esta perforación profunda en entornos de alta temperatura presenta desafíos técnicos únicos que requieren perforación a tasas de penetración (ROP) más rápidas, exigiendo maquinaria\/herramientas y operadores avanzados con el nivel correcto de aptitud.
Viabilidad económica:Los costos iniciales de los proyectos geotérmicos pueden ser altos, particularmente para sistemas geotérmicos mejorados. En una publicación de la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA), los costos globales instalados para las plantas geotérmicas caen entre 1,870 y 5,050 USD por kW. Pueden exceder este último dependiendo de las condiciones del sitio. Estas inversiones sustanciales, junto con los riesgos inherentes de exploración subsuperficial, pueden disuadir a los posibles inversores y retrasar el crecimiento del sector geotérmico. Sin embargo, una vez que las plantas geotérmicas operativas tienen bajos costos operativos y pueden proporcionar energía durante décadas.
Preocupaciones sísmicas:Algunas técnicas geotérmicas mejoradas, particularmente aquellas que involucran fracturación hidráulica, han expresado preocupaciones sobre la sismicidad inducida. La comunidad científica todavía está dividida en el alcance de este riesgo.
Reglamento:El entorno regulatorio actual plantea barreras significativas para la rápida innovación y el despliegue. Los procesos de permitir proyectos geotérmicos, particularmente en tierras federales donde se encuentran muchos recursos, pueden ser largos e inciertos. Esta incertidumbre se suma a los costos generales del proyecto y puede desalentar la inversión en perforación y desarrollo geotérmico.
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