Aprovechar el calor natural de la tierra puede ser más rentable y medioambientalmente amigable gracias a los resultados de un proyecto de investigación realizado por un equipo dirigido Carlos A. Fernandez, Cientifico y Manager de projecto de Pacific Northwest National Laboratory en el estado de Washington, según informa el laboatorio nacional.
El producto está pensado para ser utilizado en las llamadas plantas geotérmicas estimuladas. Estos sistemas están diseñados para permitir la producción de energía en zonas donde no funcionan las técnicas geotérmicas convencionales.
En concreto, el grupo ha desarrollado un nuevo fluido de fracturación que utiliza un polímero amigable con el medio ambiente para abrir pequeñas grietas en la roca madre profunda. Las grietas permiten al agua inyectada a presión penetrar en zonas calientes, hasta ahora inaccesibles, en un proceso denominado “estimulación del yacimiento geotérmico”. En esos espacios, situados entre 900 y 4.000 metros de profundidad, las temperaturas oscilas entre los 150ºC y 400ºC , suficientes para convertir el agua en vapor. El vapor puede ser bombeado a la superficie y transformarse en fuente de energía renovable para una central geotérmica.
A diferencia de los sistemas geotérmicos convencionales, que se basan en la roca madre porosa, los sistemas geotérmicos estimulados tienen mucho mayor potencial para aprovechar la energía aflorada en las brechas abiertas en la roca madre caliente, impermeable si no se utilizara la estimulación.
El fluido desarrollado por el equipo de Pacific Northwest National Laboratory es una solución de agua con un 1% de polialilamina, una sustancia química compuesta de carbon, nitrógeno, oxigeno e hidrogeno, similar a los polímeros utilizados en la medicina. Tras ser bombeado a un pozo hasta el yacimiento geotérmica, se inyecta dióxido de carbono presurizado. En 20 segundos se produce una reacción química que genera un hidrogel que expande el fluido hasta 2,5 veces su volumen original; abre las grietas existentes en la roca y genera otras nuevas. De esta manera se espera reducir a más de la mitad la cantidad de agua y el tiempo necesario para abrir un depósito subterráneo, reduciendo así el coste de generación de energía.
“Nuestro nuevo líquido puede hacer más viable la producción de energía geotérmica estimulada”, afirma Fernández. “Y, a pesar de que lo hemos diseñado para la generación geotérmica también podría utilizarse para los hidrocarburos no convencionales (fracking) con menos impacto ambiental”, ya que no sería necesario el uso del agua.
Las conclusiones del grupo han sido publicados por la Royal Society of Chemistry en la revista Química Verde y en Geothermics de Elsevier en Geotermia, la revista internacional de investigación geotérmica y sus aplicaciones.
En Estados Unidos operan centrales geotérmicas con una producción de hasta 3,4 gigavatios de energía, que constituyen aproximadamente 0.4 % del suministro total de energía del país. Un estudio de 2006 del Massachusetts Institute of Technology estimaba que con la estimulación la producción de energía geotérmica del país podría alcanzar los 100 gigavatios, suficiente para atender la demanda de 100 millones de hogares estadounidenses.
