La energía debajo de nuestros pies que resalta el futuro de la generación de electricidad geotérmica
A nivel mundial, se hace hincapié en la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero. Para colaborar con esta iniciativa, el sector de energía continúa invirtiendo en infraestructura para generar electricidad a partir de fuentes de energía renovable. Actualmente, la energía geotérmica representa un pequeño porcentaje del consumo general de energía por fuente de energía en EE. UU. como se muestra en la Figura n.º 1.
Figura n.º 1: Consumo Principal de Energía de Estados Unidos por fuente de energía, 2020(2)
La nación está enfocada en aumentar su cartera de energía renovable y su capacidad de generación, y en invertir en programas y proyectos de energía limpia. La electricidad producida mediante energía geotérmica tendrá un papel importante en el futuro de las energías renovables. La legislación de EE. UU. asigna más de $500 millones a proyectos que prueban una o más tecnologías de energía limpia, incluida la geotérmica. Los productores de energía y el público general se beneficiarán del incentivo que brinda este gobierno a las tecnologías y la infraestructura de plantas de energía de proyectos geotérmicos. La energía geotérmica tiene incontables ventajas:
- gran potencial de energía renovable disponible;
- confiable y sustentable;
- no contaminante y respetuosa con el medio ambiente;
- a diferencia de la energía solar y la eólica, no depende de las condiciones climáticas actuales;
- no necesita combustible.
Sitio electrizante
Como sucede con la mayoría de las fuentes de energía renovable, la ubicación y las condiciones del sitio son un factor clave para determinar la viabilidad y la rentabilidad de la potencial fuente de energía. Elegir la ubicación de una planta geotérmica es un tema candente, literalmente. El gradiente de temperatura y las características del depósito definen los parámetros comerciales y del proceso3. Algunas áreas de la superficie terrestre se encuentran relativamente cerca de los depósitos de alta temperatura y, con los avances en las tecnologías de perforación y fractura del subsuelo, más depósitos de calor se vuelven accesibles para operaciones de energía geotérmica.
Los avances en tecnología crean más posibilidades para los productores de electricidad. Un sistema geotérmico mejorado (EGS, por sus siglas en inglés) es un enfoque tecnológico en desarrollo para capturar calor en áreas subterráneas. El EGS utiliza tecnologías de perforación y fractura profundas para crear un intercambiador de calor subterráneo. Después de perforar en profundidad, se bombea líquido a alta presión al depósito para disolver la matriz rocosa, lo que aumenta la permeabilidad y las características del flujo del líquido. Las plantas de energía geotérmica luego bombean agua a la roca fracturada, donde se calienta por la roca caliente. El agua caliente regresa a la superficie en forma de vapor y se usa para impulsar turbinas para generar electricidad.
Soluciones líquidas
En la mayoría de las áreas de EE. UU., donde los depósitos de alta temperatura no están disponibles actualmente, los productores de electricidad tienen la posibilidad de completar una planta de energía de ciclo binario. Por lo general, las plantas de generación de energía geotérmica de ciclo binario usan líquido geotérmico (salmuera) calentado moderadamente y un líquido secundario (normalmente propano, butano o pentano) con un punto de ebullición mucho más bajo4. Las plantas de energía de ciclo binario operan en un ciclo de circuito cerrado, por lo que prácticamente no se liberan gases de efecto invernadero hacia la atmósfera.
El costo de la electricidad producida en instalaciones geotérmicas debe compararse también con las nuevas plantas de ciclo combinado. La Administración de Información Energética de EE. UU. prevé que el costo total de instalación de las plantas geotérmicas que entrarán en operación en 2026 será comparable con el de la nueva planta de energía de ciclo combinado que entra en servicio.5
El futuro es ahora
Los productores de electricidad utilizarán calor de fuentes geotérmicas como medio confiable de generación de energía y, gracias a los incentivos del nuevo gobierno en combinación con los avances tecnológicos, la planificación adecuada y el compromiso con el proyecto, el sector de energía geotérmica puede esperar un crecimiento significativo en el futuro cercano.
El sector de energía pronto verá más plantas de energía geotérmica en fases de desarrollo y construcción. Actualmente, Hatch está trabajando con productores de energía geotérmica en California y está apresurándose para poner estas instalaciones en funcionamiento. Un ejemplo es el Proyecto Integrado de Extracción de Litio y Energía Geotérmica Hell’s Kitchen, que implica el desarrollo de una planta de energía geotérmica de vapor de expansión de alta temperatura que se integrará a una instalación de extracción de litio. El litio producido se puede utilizar en baterías de litio para vehículos eléctricos. Hatch tiene un equipo experimentado y diverso que cuenta con amplios conocimientos en ingeniería y negocios para apoyar los desarrollos de energía geotérmica. Comuníquese con nosotros si está implementando o considerando proyectos similares.
Referencias
1 Cámara de Representantes de Estados Unidos (H.R. 3684) titulado “An act to authorize funds for Federal-aid highways, highway safety programs and transit programs, and for other purposes” (Una ley para autorizar fondos para dar ayuda federal a autopistas, programas de seguridad en autopistas y programas de transporte, y para otros propósitos).
2 Administración de Información Energética de EE. UU., Monthly Energy Review (Revisión energética mensual), Tabla 1.3 y 10.1, abril de 2021, datos preliminares.
3 Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés), mapas, Buscador Geotérmico, Temperatura Estimada a una Profundidad de 2000 m, visitado el 26 de octubre de 2021, maps.nrel.gov/geothermal-prospector
4 Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable, Electricity Generation (Generación de Electricidad), visitado el 26 de octubre de 2021, energy.gov/eere/geothermal/electricity-generation
5 Administración de Información Energética de EE. UU., Levelized Costs of New Generation Resources (Costos Nivelados de los nuevos Recursos de Generación) en el Annual Energy Outlook 2021 (Perspectiva Energética Anual), febrero de 2021.
Michael Seidlich
Ingeniero Mecánico, Energía Térmica
Michael Seidlich tiene antecedentes multifacéticos en ingeniería, el sector de energía y la construcción. Tiene amplia experiencia en las industrias de la energía, la petroquímica, el fosfato, los metales y la minería. Michael contribuye habitualmente en la ingeniería del diseño de equipos mecánicos, las evaluaciones de equipos, el diseño de sistemas de energía y la ejecución de proyectos.