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Académico de la Academia de Ciencias de Rusia explica por qué Estados Unidos gasta decenas de millones de dólares en investigación en el campo de la energía geotérmica

Алексееенко
© Форпост Северо-Запад / Павел Долганов

Sergey Alekseenko, miembro del Presidium de la rama siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia, especialista en el campo de la termofísica, la energía y el ahorro de energía, dio una conferencia sobre energía geotérmica para estudiantes y estudiantes de posgrado de la Universidad de Minería de San Petersburgo. Durante su intervención, calificó de paradoja que, por un lado, casi todos los expertos hablan de las grandiosas perspectivas de utilizar la energía térmica del interior de la Tierra y, por otro, nadie sabe realmente nada al respecto. Además, la probabilidad de progreso científico en esta área prácticamente no se tiene en cuenta en los planes estratégicos para el desarrollo del complejo ruso de combustible y energía.

Pero, ¿cómo es esto posible? ¿Y por qué los estadounidenses están invirtiendo fuertemente en energía geotérmica? "Forpost" ofrece extractos de la presentación del académico de la Academia Rusa de Ciencias, Sergei Alekseenko, que brindan respuestas a estas y otras preguntas.

Tendencias energéticas globales


Sergei Alekseenko: Uno no debe pensar que mañana habrá una fuerte transición energética que cambiará todo el orden tecnológico y llevará la demanda de petróleo, gas y carbón a su punto máximo. Esto no sucederá. No importa lo que diga la gente sobre el cambio climático, la humanidad seguirá consumiendo combustibles fósiles, ya que son altamente eficientes energéticamente en comparación con muchas fuentes alternativas.

Es por eso que la humanidad simplemente está obligada a introducir las mejores tecnologías disponibles en las instalaciones de energía tradicionales, incluidas las innovaciones que pueden capturar los gases de efecto invernadero. Además, este trabajo debe comenzar lo antes posible: las centrales térmicas no desaparecerán en ningún lado, y si nos hacemos ilusiones sobre una transición energética temprana, nunca reduciremos el impacto tecnogénico en la naturaleza.

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© Форпост Северо-Запад / Павел Долганов

Al mismo tiempo, es necesario dominar las fuentes renovables y los métodos de almacenamiento de la energía que generan, de lo contrario, su eficiencia se mantendrá en un nivel muy bajo en el futuro. En cuanto a la energía geotérmica, la realización de su potencial puede, sin ninguna exageración, proporcionar a la humanidad energía térmica y eléctrica para siempre. Para los Estados Unidos, por ejemplo, teniendo en cuenta su consumo actual, el calor profundo será suficiente durante al menos 20 mil años por venir.

Además, continúan los procesos radiactivos en las entrañas de nuestro planeta, allí se sigue acumulando calor, es decir, de hecho, estamos hablando de una fuente de energía inagotable y respetuosa con el medio ambiente que puede obtenerse en cualquier parte del planeta. La esencia de la tecnología, si la describe en términos simples, es la siguiente. Hay un pozo de inyección, de donde se bombea agua fría a presión, y un pozo de producción, de donde se bombea vapor o agua caliente, que se calientan en las profundidades de la tierra.

Luego se utilizan para generar electricidad o calor mediante métodos estándar. Además, a diferencia de la generación de paneles solares o turbinas eólicas, cuyo funcionamiento depende de los caprichos del clima, aquí hay un flujo continuo. Es decir, los consumidores, en términos relativos, no necesitan esperar a que pase la calma para encender el televisor. La red recibe siempre la misma cantidad de electricidad.

Energía hidrogeotérmica


Sergey Alekseenko: La energía geotérmica se divide en dos tipos. El primero utiliza el calor profundo de las rocas secas como fuente de energía, y el segundo utiliza manantiales subterráneos calientes que son calentados por erupciones volcánicas o géiseres. Es este último método el que subyace en el funcionamiento de la gran mayoría de las centrales eléctricas geotérmicas modernas.

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© Форпост Северо-Запад / Павел Долганов

Fue posible obtener electricidad de esta manera por primera vez en 1904. Ocurrió en Italia. Y en 1962, en el norte de California, sobre la base de un gran depósito de aguas geotérmicas, se construyó la primera central hidroeléctrica. No es casualidad que esto sucediera en América: las corrientes calientes se acercan mucho a la superficie de la Tierra. Circulan a una profundidad de 10 kilómetros, y su temperatura supera los 250 grados centígrados. En realidad, es por eso que Estados Unidos tiene hoy el mayor avance en el desarrollo de esta industria en comparación con otros países.

La capacidad instalada de todas las plantas operativas en el mundo ahora es de 15 GW, que es muy pequeña, cercana al cero por ciento. En los EE. UU., esta cifra está en el nivel de 3,5 GW, la contribución al balance energético es inferior al 0,5%, que también es pequeña. Pero en Islandia, donde hay una altísima actividad de volcanes, casi el 100% del calor y el 30% del consumo eléctrico lo proporciona precisamente la energía geotérmica. En Rusia, en Kamchatka y Kuriles, hay 4 estaciones de este tipo. Su capacidad es de 82 MW.

Energía petrotérmica

Sergey Alekseenko: Como ya he dicho, el potencial de la energía geotérmica es ilimitado, pero será posible liberarlo, en mi opinión, precisamente debido a la transición gradual de las aguas termales al calor de las rocas secas ubicadas a profundidades de tres a diez kilómetros. Su temperatura alcanza los 350 grados centígrados. El problema es que esta fuente inagotable de energía solo puede aprovecharse si se ubica en rocas permeables. Pero a esta profundidad suele producirse basalto, por lo que se requiere la creación de un reservorio permeable artificial, y este es uno de los problemas más graves.

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© Форпост Северо-Запад / Павел Долганов

Por primera vez, la idea de usar calor profundo fue expresada en 1892 por Konstantin Tsiolkovsky. Y el académico Vladimir Obruchev describió la metodología de este proceso en su libro "Mina térmica". Fue posible dar vida a sus ideas en Francia, ya que allí se encuentran rocas permeables en las profundidades, y técnicamente resultó ser posible. Pero los científicos de Los Álamos lograron en 1970 crear un reservorio artificial mediante fracturación hidráulica, lo que confirmó la perspectiva de obtener energía petrotérmica a escala industrial.

Perspectivas

Sergei Alekseenko: Los logros de Estados Unidos en esta área demuestran claramente que la energía geotérmica no es una fantasía. Y sus planes para el futuro son asombrosos. Así, para 2030, los estadounidenses esperan reducir el costo de un kilovatio-hora obtenido del calor profundo a 6 centavos, que es muy barato. Y para 2050, llevar la capacidad instalada total de las plantas de energía geotérmica en el país a 60 GW. Si trasladamos estas cifras al balance energético de Rusia, con tales indicadores cubriríamos casi una cuarta parte de nuestro consumo actual de electricidad. ¡Esta es una cantidad increíble!

La potencia térmica de las centrales hidroeléctricas, según este proyecto, debería alcanzar los 320 GW en EE.UU. en 30 años. Al mismo tiempo, toda Rusia consume solo 170 GW de calor por año. Es obvio que si comenzamos a tratar de cerca este tema, seremos capaces de cubrir todas nuestras necesidades energéticas en un futuro previsible. Pero esto, por supuesto, requerirá grandes inversiones. Por ejemplo, en Estados Unidos en 2020 solo se gastaron 70 millones de dólares en investigación científica especializada.

No es casualidad que esté dando esta conferencia en la Universidad Minera de San Petersburgo. En primer lugar, esta es una de las mejores, si no la mejor, universidades de Rusia y, en segundo lugar, sus científicos estuvieron en los orígenes de la energía petrotérmica. Hoy, el Rector Vladimir Litvinenko y yo hemos llegado a una opinión común: necesitamos reanudar la investigación conjunta en esta área y comenzar a formar especialistas competentes que puedan poner en práctica ideas tan prometedoras para toda la humanidad.