EscucharCANBERRA – Pregúntenle a cualquier ingeniero en sistemas de alimentación sobre energía renovable y probablemente dirá que no ofrece alimentación de “carga base”. En otras palabras, no se puede confiar en que la energía renovable suministre alimentación las 24 horas del día, los siete días de la semana: el viento no siempre hace girar las turbinas en la colina, el sol no puede brillar en las estaciones de energía solar de noche y hasta la hidroelectricidad puede escasear si no llueve.
El comportamiento inherentemente errático de las principales tecnologías de energía renovable presenta serios problemas para los planificadores de los sistemas de energía. La cantidad de estos tipos de energía renovable que pueden incorporarse de manera útil a las grillas de electricidad del mundo es limitada. Después de todo, los consumidores esperan que siempre haya energía.
La solución que ofrece la ingeniería es mantener una gran cantidad de energía confiable de carga base como un componente importante de la combinación energética y complementarla con “centrales para horas de mayor consumo” que se puedan poner en línea cuando surge la necesidad. En algunos países, esta capacidad para horas de mayor consumo se construye en base a sistemas hidroeléctricos, pero normalmente se basa en la quema de combustibles fósiles como gas, diésel o fuel-oil .
La energía de carga base también se basa predominantemente en combustibles fósiles, y aproximadamente el 39% de la generación global de electricidad se origina en la quema de carbón. En algunos países, la energía nuclear se ha considerado como una respuesta válida, pero los depósitos de combustible nuclear de alto grado en todo el mundo parecen ser limitados, y los costos a largo plazo de almacenar desechos y sacar de servicio activo las plantas son elevados.
Debajo de nuestros pies. El desafío, entonces, consiste en reducir nuestra dependencia actual de los combustibles fósiles y nucleares para obtener energía de carga base. La respuesta puede estar justo debajo de nuestros pies.
La tierra es un planeta extraordinariamente caliente. Seis mil kilómetros debajo de la superficie, el núcleo del planeta es tan caliente como la superficie del sol. Sin embargo, incluso a profundidades superficiales, suele haber temperaturas útiles para la generación de energía. Esta energía geotérmica “convencional” ha sido utilizada para generar electricidad de carga base confiable durante más de 100 años, y actualmente se usa en muchos países, entre ellos Italia, Islandia, Japón, Nueva Zelanda y la zona oeste de Estados Unidos.
La tecnología está bien establecida y el registro de generación energética confiable incluye más de 9.000 megavatios de capacidad de generación. Pero la energía geotérmica convencional requiere una fuente natural de grandes cantidades de vapor o agua caliente, y este tipo de fuentes normalmente se encuentran solo en las regiones volcánicas, lo que descarta su uso en grades regiones del mundo.
Más tentadora en términos de la necesidad de la humanidad de una energía de carga base limpia y ampliamente disponible es la energía geotérmica no convencional llamada “rocas secas calientes” o HDR (tal su sigla en inglés). Con HDR se puede detectar calor útil en las rocas a pocos kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Pero, sin vapor o agua caliente natural que traiga la energía a la superficie, se necesita una solución proveniente del campo de la ingeniería y, durante los últimos 35 años, se invirtieron más de 600 millones de dólares en todo el mundo para diseñar una.
El concepto es asombrosamente simple: se introducen por lo menos dos barrenos a cinco kilómetros de profundidad, se inyecta agua fría en uno de ellos, se la hace pasar a través de las rocas calientes y luego se la vuelve a traer a la superficie, donde se extrae la energía en una central eléctrica. Luego se vuelve a inyectar el agua ahora enfriada para que vuelva a pasar por las rocas debajo de la superficie. Solo el calor se extrae en la superficie y todo lo demás que se trajo a la superficie se vuelve a reinyectar, eliminando el desecho.
Sin embargo, es la economía de la energía geotérmica HDR lo que finalmente determinará el papel que juegue a largo plazo, porque es costoso introducir los barrenos de profundidad y deben solventarse sus costos antes de que las centrales eléctricas puedan empezar a generar electricidad. Cuanto menos profundos sean los recursos de calor y cuanto menos capital se invierta, más competitivo será un proyecto HDR. Los crecientes costos de los combustibles fósiles y fisibles harán que la energía HDR sea más atractiva, ya que la economía a largo plazo de la energía geotérmica está efectivamente aislada de las fluctuaciones de los precios de los combustibles.
Primeras centrales. Los depósitos de rocas secas calientes son comunes y grandes cantidades de calor están al alcance en muchos lugares. Pero la ciencia y la ingeniería de HDR ha resultado un desafío y recién ahora están apareciendo las primeras centrales eléctricas. Una pequeña central eléctrica está operando en Landau, Alemania, y otras están en construcción en Francia y Australia.
Estas primeras centrales eléctricas desarrollarán los historiales de rendimiento operativo y financiero que serán necesarios antes de que la energía geotérmica HDR pueda empezar a tener un impacto en los suministros de energía mundiales. Un proceso de reingeniería de los sistemas energéticos de la humanidad va a ser un emprendimiento costoso, no importa qué combinación de tecnologías se utilice, y los sistemas elegidos tendrán que ser confiables y ampliamente disponibles.
El camino hacia la energía geotérmica HDR ha sido largo y costoso, pero, a diferencia de todas las tecnologías en desarrollo, tuvo que hacerse un proceso previo de investigación y desarrollo antes de que pudiera generarse un desarrollo comercial. Ahora que se están construyendo centrales eléctricas, hay señales de optimismo para un uso generalizado de una energía geotérmica que genere energía de carga base limpia y libre de emisiones.
CANBERRA – Pregúntenle a cualquier ingeniero en sistemas de alimentación sobre energía renovable y probablemente dirá que no ofrece alimentación de “carga base”.
