La temperatura máxima del núcleo terrestre bordea la de la superficie solar, unos 5.500º C. Tenemos un sol bajo los pies que irradia calor hasta rozar la superficie. El problema es que la distancia para alcanzarlo es pequeña en términos geológicos, pero un abismo insondable a escala humana.
Este inagotable calor del subsuelo está esperando a que alguien sea capaz de perforar con la suficiente hondura para generar electricidad renovable. Grupos tecnológicos aseguran que ya se puede lograr con tubos de vacío y microondas capaces de vaporizar la roca. ¿Cuándo y cómo será posible su aplicación industrial?
El mejor ejemplo de esa dificultad da para una serie de aventuras e ingeniería: el pozo superprofundo de Kola, un empeño soviético con fines científicos que llegó a penetrar más de 12 kilómetros en la corteza antes de clausurarse porque también fue un sumidero de millones.
Más allá de la información científica sobre la naturaleza terrestre ahí abajo, la experiencia de Kola demostró que cuanto más se desciende, más difícil es, entre otros factores por la dureza creciente de las rocas y la mayor debilidad de las brocas a altas temperaturas.
La próxima frontera de la ingeniería minera
Alcanzar el calor profundo —a partir de 150º C para evaporar agua y mover turbinas eléctricas— con procesos industriales exige, por tanto, un salto de capacidad en la perforación. Incluso un cambio de paradigma que supere la vieja técnica de percusión y fricción. Como explica Celestino García de la Noceda, responsable de recursos geotérmicos del Instituto Geológico y Minero-CSIC, es la próxima frontera, una de ellas al menos, para la ingeniería minera en el mundo.
¿El premio si se logra? Alcanzar ese sol subterráneo y su fuente inagotable de energía, a salvo de las fluctuaciones que lastran a renovables como la solar o la eólica. Sería además ubicua, podrían perforarse pozos casi en cualquier lugar, sin reducirse a zonas como las volcánicas donde el calor terrestre es mucho más superficial, cómo es el caso de Islandia. El experto en geotermia profunda Matt Houde sostiene que “alcanzar 16 kilómetros de profundidad permitiría temperaturas económicas [industrialmente viables] en cualquier parte”.
Aunque aún no se ha alcanzado esa capacidad de perforación, sí se ha avanzado lo suficiente como para que la geotermia convencional aumente su contribución al mix renovable. La Asociación Geotérmica Internacional cuenta unas 600 plantas operativas o en construcción en el mundo, con otras 600 en planeación.
Perforación con girotrones
A finales de 2022, surgió una novedad. Quaise Energy, una empresa vinculada al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), anunciaba ese esperado cambio de paradigma. En lugar de las tradicionales, aunque mejoradas brocas, emplea el sistema de perforación mediante girotrones, que proyectan en un tubo de vacío haces de microondas capaces de vaporizar rocas más duras, más cristalinas y más calientes cuanto más profundas. No se trata de una tecnología inédita, de hecho desarrolla una de las grandes líneas de investigación geotérmica, pero el MIT decía lograr en laboratorio, tras 15 años de investigación, un salto operativo capaz de “alcanzar profundidades sin precedentes”.
Es más, afirmaba que, si bien sus girotrones potenciados de radiación electromagnética no se han usado 24 x 7 en pozo abisal de verdad, han desarrollado suficiente eficiencia como para planificar una primera planta piloto entre 2024 y 2026. Apenas dos años después, Quaise considera factibles las primeras implantaciones en centrales de generación eléctrica para mover sus turbinas con vapor en lugar de con combustibles fósiles, carbón especialmente.
Esa capacidad de integrarse en centrales de generación actuales o de nueva construcción en cualquier lugar del mundo, sobre todo en zonas de concentración urbana o industrial de alto consumo energético, compensaría, según Quaise, las grandes inversiones de la perforación. Serían progresivamente rentables a medida que madurase la tecnología. Otra ventaja respecto a la viabilidad económica sería la posibilidad de reciclar la tecnología y el conocimiento, además de las inversiones, de otros sectores perforantes como el petrolero y el gasístico.
La estabilidad de los pozos profundos
En tiempos de tribulaciones energéticas, búsqueda de alternativas de suministro, por no decir de panaceas, la promesa de la geotermia regala los oídos. De hecho, en la pasada Cumbre de Tecnología Climática SOSV, algunos expertos en la variedad profunda cifraban en un 20% el potencial de contribución al mix mundial en unas pocas décadas.
Otros expertos llaman a la prudencia. Puede que las pruebas de laboratorio con rocas basálticas calentadas supongan un avance significativo en el uso de girotrones, pero nadie sabe a ciencia cierta cómo se comportarán en la dura realidad a 12, 16 o 20 kilómetros. De ahí que uno de los retos tecnológicos del MIT se centre en la estabilidad de los pozos profundos.
Por ejemplo, García de la Noceda comenta que la noticia del avance del MIT cogió por sorpresa a los investigadores. Desde hace tiempo se ensayan técnicas similares, pero ceñidas a laboratorios y profundidades modestas, por lo tanto el avance del MIT puede convertirse en un hito histórico si se consolida. Sin embargo, el experto es más escéptico en cuanto a los plazos anunciados para las plantas piloto. “Debemos permanecer expectantes en cuanto al desarrollo industrial de la propuesta, si bien parece que hay un interés excesivamente publicitario en su lanzamiento. El sector busca desde hace años mejorar los sistemas de perforación y, sobre todo, disminuir sus costes. De ahí que noticias como esta puedan generar expectativas de mayor calado que otras con mayores visos de realidad”.
La búsqueda continúa. Esa prudencia no quita que la geotermia profunda pueda convertirse en un nuevo protagonista de la transición energética. Según el experto, puede funcionar como energía de base y también responder con la suficiente rapidez a puntas de demanda en periodos más cortos. No obstante, hay factores más allá de los criterios ambientales, como es el caso de los sociopolíticos, que pueden limitar su desarrollo, como ya ocurre con la industria minera y del subsuelo.
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