Los sistemas geotérmicos mejorados pueden aprovechar la energía térmica situada a gran profundidad bajo la superficie de la Tierra.
Nuevas investigaciones señalan que también podrían ser mejores que las tecnologías existentes, como las baterías, para almacenar el excedente de energía renovable procedente de la eólica y la solar.
La producción de energía renovable está creciendo, pero encontrar las mejores formas de almacenarla será fundamental para ayudar al mundo a descarbonizarse.
Durante miles de años, las personas han utilizado manantiales termales de origen natural para cocinar, calentar sus hogares e incluso bañarse. Este tipo de energía se conoce como geotérmica.
La electricidad se produce a partir de fuentes geotérmicas desde hace más de un siglo. Las primeras centrales geotérmicas entraron en funcionamiento a principios del siglo XX. Utilizan una tecnología que perfora el subsuelo y aprovecha el vapor y el agua caliente presentes en las profundidades de la Tierra. Este calor impulsa después turbinas que producen electricidad.
La energía geotérmica cubre una parte importante de la demanda eléctrica en países de regiones tectónicamente activas como Islandia, Nueva Zelanda, Kenia y Filipinas. Aprovechan la posibilidad de perforar pozos directamente en yacimientos hidrotermales que ya existen.
Los sistemas geotérmicos mejorados (EGS, por sus siglas en inglés), en cambio, pueden captar calor de zonas en las que la geotermia tradicional no puede hacerlo, donde faltan fluido subterráneo y permeabilidad. Perforan más profundamente el terreno para crear reservorios térmicos artificiales.
“Los EGS inyectan agua para aprovechar el calor de la roca caliente, convirtiéndola en un yacimiento geotérmico operativo,” afirma el Departamento de Energía de Estados Unidos. “Al diseñar un sistema natural, la energía geotérmica puede producir electricidad en cualquier lugar donde haya calor en el subsuelo.”
Uso de sistemas geotérmicos mejorados para almacenar energía renovable
A medida que aumenta la capacidad de energía renovable en forma de energía solar y eólica, también crece la necesidad de almacenar la electricidad que generan estas fuentes. Esto se debe a que la energía procedente de fuentes renovables puede fluctuar, ya que el sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla.
Las tecnologías de almacenamiento, como las baterías, se utilizan con frecuencia para guardar el excedente de energía cuando la demanda es baja y liberarlo cuando la demanda es alta, garantizando un suministro constante a la red. Sin embargo, nuevas investigaciones han constatado que los avanzados sistemas geotérmicos son muy adecuados para el almacenamiento de energía renovable, y que podrían hacerlo a un coste mínimo en comparación con otras tecnologías.
Esto se debe a que los yacimientos geotérmicos avanzados pueden almacenar el excedente de energía generada por la eólica o la solar en forma de agua caliente o vapor, según ha constatado un equipo de la Universidad de Princeton y de Fervo Energy, desarrolladora de energía geotérmica avanzada. Este calor puede utilizarse después para accionar turbinas eléctricas cuando no hay energía renovable disponible.
Los resultados de los investigadores muestran que la electricidad podría almacenarse durante muchos días y con una eficiencia similar a la de las baterías de ion-litio. “La capacidad de almacenamiento se obtiene prácticamente sin coste con la construcción de un yacimiento geotérmico”, declaró al Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) el investigador de Princeton Wilson Ricks. “Permitiría que las centrales geotérmicas de nueva generación se desvinculen del tradicional paradigma de operación de carga base y obtengan un valor mucho mayor como suministradoras de energía eólica y solar”, lo que impulsaría las tres tecnologías renovables.
El IEEE afirma que los sistemas EGS podrían ser entonces una solución ideal para almacenar energía y, al mismo tiempo, producir electricidad. “El excedente de energía eólica o solar podría utilizarse para inyectar agua en los reservorios artificiales, donde se acumularía y aumentaría la presión. Los pozos de producción podrían abrirse entonces cuando se necesite electricidad.”
El impulso a la energía geotérmica
El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE, por sus siglas en inglés) calcula que existen más de cinco teravatios de recursos térmicos en Estados Unidos, una cantidad suficiente para satisfacer todas las necesidades energéticas del mundo. Según afirma, aprovechar incluso una pequeña fracción de este potencial podría abastecer de energía a 40 millones de hogares estadounidenses.
El DOE ha puesto en marcha una iniciativa conocida como Enhanced Geothermal Shot, cuyo objetivo es reducir el coste de los EGS un 90 % para 2035.
“Estados Unidos dispone de un vasto recurso de energía geotérmica bajo nuestros pies, y este programa hará que sea rentable llevar esa energía a los hogares y las empresas estadounidenses”, afirma la secretaria de Energía de Estados Unidos, Jennifer Granholm.
Una implantación generalizada de la calefacción y la refrigeración geotérmicas abriría vías de descarbonización para comunidades enteras, añade el DOE.
La capacidad de energía renovable crece a escala mundial
Para mantener el calentamiento global por debajo de 1,5 °C respecto de los niveles preindustriales, las emisiones mundiales deben alcanzar el cero neto en 2050, según estimaciones de las Naciones Unidas.
Como el sector de la generación de energía es responsable de alrededor de un tercio de las emisiones totales de carbono a nivel mundial, deberá descarbonizarse por completo en 2040 para que podamos cumplir nuestros objetivos climáticos, según estimaciones de McKinsey.
Más de un tercio de la producción mundial de electricidad procede de fuentes bajas en carbono y su proporción está en aumento. Se prevé que la capacidad renovable aumente más de un 8 % en 2022, y se prevé que la energía solar represente el 60 % de ese aumento, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE).
Sin embargo, la AIE afirma que, aunque el número de países que se comprometen a alcanzar el cero neto en las próximas décadas sigue aumentando, sus esfuerzos conjuntos siguen quedándose muy por debajo de lo necesario para dar al mundo la oportunidad de limitar el aumento de la temperatura global a 1,5 °C.
Para alcanzar emisiones netas cero en 2050, la inversión anual en energía limpia a escala mundial deberá triplicarse hasta alcanzar unos 5 billones de dólares en 2030, afirma la AIE. Además, será necesario el “despliegue inmediato y masivo de todas las tecnologías energéticas limpias y eficientes disponibles”, añade.
La geotermia y su potencial de almacenamiento de energía podrían desempeñar un papel importante en ese ámbito.
