¿Puede el magma volcánico impulsar el futuro?

Científicos en Islandia han descubierto cómo crear energía geotérmica a partir de roca fundida súper caliente

Tuan C. Nguyen

No es frecuente que una idea que inicialmente se consideró un experimento fallido termine siendo aclamada como un gran avance. Pero eso es exactamente lo que sucedió cuando, hace cinco años, un equipo de científicos en Islandia, al perforar profundamente en la corteza terrestre, se topó con roca fundida. No solo no era lo que estaban buscando en ese momento, sino que también significaba que tenían que abandonar su búsqueda para localizar un depósito que se rumoreaba que contenía una forma de agua tan caliente que existía en un estado entre un líquido normal y un gas.

Las implicaciones de desenterrar un líquido tan denso en energía habrían sido enormes. El agua que se ha calentado a un estado "supercrítico", con temperaturas de hasta 1.100 grados centígrados, solo es posible donde hay una acumulación suficiente de presión y calor. El laboratorio es un lugar donde los científicos han podido recrear tales condiciones. Pero si se produjera naturalmente en algún lugar, un semillero geotérmico helado como Islandia sería una buena apuesta, según se piensa.

En el transcurso de más de una década, el gobierno islandés, junto con un consorcio internacional de empresas de energía y científicos, han invertido más de $ 22 millones para determinar si es posible aprovechar un recurso potencialmente abundante que contiene 10 veces la cantidad de energía que vapor calentado. La esperanza era que algún día las plantas geotérmicas pudieran canalizar esta inmensa pero limpia fuente de energía no solo a los hogares y negocios locales, sino también a países como Inglaterra y otras naciones cercanas dependientes del carbón y el gas.

Por lo tanto, el Proyecto de Perforación Profunda de Islandia se concibió, en parte, como un esfuerzo por posicionar a la diminuta isla volcánica de unos 320.000 habitantes como principal proveedor de energía renovable. Sin embargo, lo que hizo que el fallido incidente de perforación fuera especialmente desmoralizador fue el momento oportuno, ya que ocurrió en medio de una profunda crisis económica. Con el casi colapso del sistema bancario central del país, el fácil acceso a un suministro prácticamente ilimitado de energía geotérmica, utilizada para el funcionamiento del 90 por ciento de los hogares, fue una de las pocas riquezas inherentes restantes que los funcionarios consideraron que podría ayudar a impulsar una recuperación.

Aún así, golpear accidentalmente el magma subterráneo no resultó ser una pérdida total, como descubrirían más tarde los investigadores. En el lecho rocoso de un volcán, el calor atrapado dentro de la roca fundida se quema a una temperatura constante de 900 a 1000 grados Celsius. Esto es importante ya que gran parte de la potencia de la sustancia viscosa se pierde en el momento en que fluye desde la punta de un volcán en forma de lava, y la atmósfera ejerce un efecto de enfriamiento que altera significativamente la composición de la roca fundida. El problema, ahora, era que golpear el magma es una ocurrencia tan rara (solo sucedió una vez en Hawái), los investigadores no han tenido muchas oportunidades de encontrar un método confiable para aprovechar su vasto potencial. La extracción de energía utilizable primero requería que las reservas de agua se acumularan de alguna manera en el sitio. Y si eso sucediera, el equipo de IDDP tendría que diseñar de alguna manera un sistema que sea resistente y capaz de extraer vapor del pozo.

En un sorprendente informe, publicado en la revista Geothermics, los investigadores detallaron exactamente cómo lograron esto. Al descubrir un reservorio natural de agua de lluvia que, con el tiempo, se filtró en las grietas justo encima del flujo de magma, el equipo de IDDP, dirigido por el geólogo Guðmundur Ó. Friðleifsson pudo probar con éxito un sistema de transporte personalizado diseñado para canalizar el líquido caliente a medida que ascendía. Según The Conversation, así es como los científicos idearon su llamado sistema geotérmico mejorado con magma:

Esto significó cementar una carcasa de acero en el pozo, una con una sección perforada en el fondo más cercana al magma. Se permitió que el calor se acumulara lentamente en el pozo y, finalmente, el vapor sobrecalentado fluyó a través del pozo durante los siguientes dos años.

[Wilfred] Elders [geólogo de la Universidad de California en Riverside y coautor del artículo] dijo que el éxito de la perforación fue "sorprendente, por decir lo menos", y agregó: "Esto podría conducir a una revolución en el eficiencia energética de los proyectos geotérmicos de alta temperatura en el futuro".

El vapor sobrecalentado que se llevó a la superficie se registró a más de 450 grados centígrados, muy lejos de los líquidos supercríticos, pero sigue siendo la temperatura más alta a la que se ha producido electricidad generada por vapor, según los autores. En perspectiva, las plantas geotérmicas que bombean agua a pozos subterráneos para generar vapor, producen energía a temperaturas de alrededor de 180 grados centígrados. La cantidad de electricidad generada en una planta depende de una serie de variables, incluida la cantidad de agua que se calienta y canaliza por minuto y la eficiencia del sistema para convertir esa energía en electricidad. Solo el pozo, que tiene una producción eléctrica potencial de 36 megavatios, produce más de la mitad de la producción combinada de los 33 pozos ubicados en la cercana central eléctrica de Krafla y suficiente para alimentar aproximadamente 9,000 hogares en un momento dado. Sin embargo, todavía palidece un poco en comparación con las plantas de carbón de 660 megavatios.

¿Qué es lo siguiente? Bueno, no ha habido acuerdos confirmados para construir una estación geotérmica encima del pozo, al menos no todavía. Pero el hecho de que los científicos fueran capaces de generar electricidad a través de una sustancia volcánica debe tomarse como una señal alentadora. Tampoco se han dado por vencidos en su búsqueda más exótica de minas en busca de esas escurridizas bolsas de fluido supercrítico. El equipo ya ha etiquetado una ubicación en el suroeste de Islandia para la siguiente fase del proyecto. IDDP-2, programado para finales de este año, tiene como objetivo perforar un pozo de cinco kilómetros de profundidad en busca de fuentes de energía aún más calientes.

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Tuan C. Nguyen | LEER MÁS

Tuan C. Nguyen es un periodista de Silicon Valley especializado en tecnología, salud, diseño e innovación. Su trabajo ha aparecido en ABCNews.com, NBCNews.com, FoxNews.com, SmartPlanet de CBS y LiveScience.