Entrevista con fluxtec: tecnología de análisis gases en exploración geotérmica
Entrevista: Cómo los análisis de flujo de gas pueden reducir los riesgos de los descubrimientos geotérmicos
Oscar Llamosa Ardila
27 Mar 2024
En esta entrevista con el Dr. Egbert Jolie de fluxtec, analizamos el valor de las mediciones del flujo de gas del suelo como una herramienta adicional de exploración de superficie para la geotermia.
La caracterización de recursos sigue siendo uno de los métodos más eficaces para mitigar los riesgos de descubrimiento de proyectos geotérmicos. Ya se utilizan varias herramientas y técnicas para ello, pero el riesgo nunca podrá reducirse a cero hasta que haya comenzado la campaña de perforación.
La razón principal es que cada tecnología de exploración puede proporcionar información muy específica sobre ciertas propiedades del yacimiento, pero no una imagen completa. Por lo tanto, la regla general es: cuantos más datos (de buena calidad y relevantes), mejor.
En esta entrevista con el Dr. Egbert Jolie, de la startup fluxtec, analizamos en detalle el mapeo de emisiones de gases de alta resolución. Esta es otra herramienta que se puede utilizar para identificar y caracterizar recursos geotérmicos potenciales. ¿Cómo funciona esto exactamente y cómo podemos utilizarlo para mitigar los riesgos del desarrollo geotérmico?
¿Puede presentarnos brevemente los servicios que fluxtec ofrece a la industria geotérmica?
fluxtec es un proveedor de servicios profesionales de análisis de gases (por ejemplo, dióxido de carbono, metano o radón), relevantes para una amplia gama de aplicaciones en exploración y monitoreo. Nuestra principal motivación es:
- Reducir los riesgos asociados con el desarrollo de recursos geográficos.
- mejorar la comprensión de los procesos del subsuelo en escalas de tiempo relevantes.
Tenemos muchos años de experiencia en I+D en proyectos geotérmicos, pero nuestros métodos también son útiles en otras áreas. Estos incluyen minería, integridad de pozos, estudios ambientales, monitoreo de vertederos, operación segura de instalaciones subterráneas de almacenamiento de gas o monitoreo de riesgos de posibles peligros geológicos.
Para realizar una evaluación más realista de los yacimientos geotérmicos, los desarrolladores de proyectos confían en datos de alta calidad obtenidos utilizando los métodos de exploración más avanzados. Con este fin, fluxtec ofrece soluciones personalizadas, asequibles y de múltiples escalas que van desde estudios de un solo punto hasta estudios a escala de yacimiento. Utilizamos tecnologías de última generación y flujos de trabajo innovadores para la adquisición, el procesamiento y la visualización de datos. Se encuentra disponible una variedad de analizadores de gas para mediciones i) a poca profundidad (<1 m), ii) en la interfaz entre la geosfera y la atmósfera, y iii) sobre el suelo (~1 m).
Como herramienta de exploración de superficie, ¿cómo pueden ayudar las mediciones del flujo de gas al desarrollo de proyectos geotérmicos?
Los gases se liberan a la atmósfera desde fuentes profundas y en grandes áreas. Esto a menudo puede suceder sin ninguna manifestación geotérmica obvia en la superficie, como fuentes termales, respiraderos de vapor o fumarolas, y con tasas de emisión muy bajas. Sin embargo, incluso las cantidades más pequeñas de emisiones de gases en la superficie de la Tierra pueden servir como huellas dactilares de procesos en las profundidades o en las profundidades del subsuelo.
Las mediciones de gas son uno de los pocos métodos que realmente pueden proporcionar evidencia de la circulación activa de fluidos en los yacimientos. Los resultados también pueden ayudar a estimar la dimensión de los yacimientos y localizar flujos ascendentes geotérmicos profundos a lo largo de zonas de fractura permeables, que se consideran objetivos prometedores para la perforación geotérmica. Los análisis de gas añaden valor a los enfoques de exploración integrada y ayudan a reducir las incertidumbres en la fase de exploración.
Las emisiones de gases no sólo son características de una variedad de sistemas naturales (por ejemplo, recursos geotérmicos, volcanes, grietas tectónicas), sino que también pueden ocurrir como consecuencia de actividades e instalaciones humanas (por ejemplo, perforaciones, minería, vertederos, almacenamientos de gas). En este contexto, también podemos realizar encuestas time-lapse o análisis continuos para su seguimiento.
¿Puede hablarnos brevemente sobre los estudios que vinculan las anomalías del flujo de gas con buenos objetivos de perforación geotérmica o zonas de producción?
Nuestra experiencia se basa en sólidas asociaciones internacionales de investigación y desarrollo. Hemos realizado proyectos en Islandia, República Checa, Etiopía, Ruanda, Tanzania, Nueva Zelanda, Estados Unidos, México y Alemania. Se llevó a cabo un estudio de caso muy interesante en el sitio geotérmico de Aluto Langano en el principal Rift de Etiopía, y me gustaría presentarles brevemente este trabajo.
El objetivo de este estudio fue desarrollar conceptos de exploración geotérmica para áreas con poca o ninguna expresión de superficie hidrotermal adecuadas para muestreo y análisis de fluidos. En tales áreas, los estudios de gas en el suelo pueden agregar valor a las tecnologías de exploración establecidas.
Informamos datos de emisiones de dióxido de carbono, radón y torón, así como temperaturas del suelo del complejo volcánico de Aluto. Las emisiones de gases se analizaron sistemáticamente mediante el uso de una extensa red de medición con ubicaciones de medición predefinidas en el orden de 2000 puntos a lo largo del depósito geotérmico. Sobre la base de los resultados preliminares, el estudio se amplió mediante análisis isotópicos en sitios seleccionados. Con este conjunto de mediciones de emisiones de gas, pudimos identificar estructuras importantes, profundas y permeables con circulación activa de fluidos y definir áreas objetivo para nuevos pozos de producción geotérmica.
Mostramos que las diferencias en las firmas de gas (es decir, tasas de emisión y patrón espacial de emisiones) se pueden utilizar para identificar compartimentos influenciados predominantemente volcánica y/o tectónicamente. Las principales emisiones de gases indican una importante circulación de fluidos en profundidad, lo cual es típico de los sistemas magmáticos. Se han observado emisiones de gases tan elevadas en áreas afectadas por importantes estructuras tectónicas que interactúan con cuerpos magmáticos en profundidad. Tanto la permeabilidad como el calor están presentes en estas zonas tectonovolcánicas.
Los sectores predominantemente controlados por fallas también muestran circulación de fluidos hidrotermales, pero en menor medida en comparación con los sectores tectonovolcánicos. Las variaciones menores en las emisiones de gases en la parte central del complejo volcánico indicaron estructuras permeables previamente desconocidas. Dentro del complejo volcánico de Aluto, los pozos de producción geotérmica existentes se dirigen principalmente a dominios controlados por fallas. Sin embargo, los resultados del estudio indican una circulación de fluidos más fuerte en áreas donde se cruzan elementos tectónicos y volcánicos.
Los resultados del estudio de gas del suelo mejoraron nuestra comprensión de la interacción entre los controles tectónicos y volcánicos en el sistema geotérmico existente. Esta información proporcionó una base sólida para recomendaciones sobre la futura estrategia de exploración y desarrollo económico del sitio.
¿Qué factores debemos considerar al medir el flujo de gas para estudios geotérmicos? ¿Qué tan sensible es este método a las fluctuaciones de temperatura, humedad o humedad del suelo?.
Hay varias cosas a considerar cuando se trabaja con emisiones de gases. Cada uno de los parámetros que mencionaste puede afectar los resultados hasta cierto punto. Además, puede haber efectos estacionales e incluso diarios. En este contexto, tenemos que diferenciar entre exploración y seguimiento.
Para la exploración, nuestro principal interés es obtener una instantánea del patrón de emisión de gas en un área objetivo. Por lo tanto, nos centramos en las variaciones espaciales más que temporales en el flujo de gas. En este caso, la información sobre la temperatura del aire y las variaciones de la presión barométrica es relevante para el procesamiento de datos.
Para el monitoreo a largo plazo, se requieren datos adicionales para distinguir entre variaciones temporales en las emisiones de gases debido a cambios en el yacimiento o efectos atmosféricos. Los datos relevantes generalmente se recopilan con estaciones meteorológicas in situ (por ejemplo, precipitación, temperatura del aire, presión barométrica, velocidad y dirección del viento) y sensores del suelo (humedad del suelo, temperatura del suelo).
¿Cómo se compara un estudio de flujo de gas en el suelo con otros métodos de estudio de superficie en términos de tiempo, costo y complejidad logística?.
En este punto me gustaría destacar algunas de las ventajas clave del mapeo de emisiones de gases de alta resolución. Todas las tecnologías que utilizamos no son invasivas y, por tanto, respetuosas con el medio ambiente. Utilizamos equipos portátiles que nos permiten operar de forma totalmente independiente y sin necesidad de apoyo logístico, incluso en terrenos difíciles. Pueden tratarse de zonas densamente vegetadas o terrenos montañosos a los que otras tecnologías pueden tener sólo un acceso limitado.
La recopilación de datos es extremadamente eficiente en términos de tiempo y los flujos de trabajo avanzados dan como resultado costos de estudio inferiores a los de las tecnologías de exploración convencionales. Un estudio promedio durará sólo entre 5 y 10 días y cubrirá varios kilómetros cuadrados. Para casi todas las mediciones obtenemos datos en tiempo real in situ, lo que nos permite ajustar el diseño de la encuesta durante las campañas de campo y centrarnos en las áreas objetivo más destacadas.
¿Qué crees que es interesante acerca de la industria geotérmica hoy en día?.
La energía geotérmica ha sido mi pasión desde hace más de 20 años. Esto comenzó cuando viajé a Etiopía por primera vez como estudiante y luego cuando me mudé a Islandia para estudiar. Desde el principio, aprecié la comunidad geotérmica internacional bien conectada de socios académicos e industriales, todos persiguiendo el mismo objetivo de promover la energía geotérmica como fuente de energía renovable. Es un espíritu verdaderamente especial que siempre he sentido.
También me gusta el entusiasmo de iniciativas como Project InnerSpace. Estas personas están creando conciencia sobre los recursos que tenemos bajo nuestros pies. Estoy seguro de que todavía nos quedan muchas cosas interesantes por delante.
¿Hacia dónde cree que se dirigirá la geotermia en los próximos 10 años?.
Los recursos geotérmicos ofrecen más oportunidades que la mera generación de energía. Existe una enorme demanda de calor, incluido el calor de proceso para la industria, pero por supuesto también para fines de calefacción. Así que no sólo espero que más países se unan al club de 1 GWe en los próximos 10 años, sino también que haya un club similar para países con aplicaciones de uso directo.
El uso de energía geotérmica puede hacer una contribución importante al logro de nuestros Objetivos de Desarrollo Sostenible. Todavía nos quedan muchas cosas interesantes por delante. Basta pensar en la extracción de materias primas a partir de salmueras geotérmicas. Estoy convencido de que este tipo de iniciativas de cocreación se considerarán aún más a menudo en el futuro.
¿Cuál dirías que es el mayor desafío de ser una startup en el espacio geotérmico?
Las empresas y sus empleados necesitan conocerte y entender lo que tienes para ofrecer. Como muchas empresas emergentes, dedico mi tiempo a explicar el valor del análisis de gas y por qué la exploración de recursos geográficos sólo puede tener éxito sobre la base de conceptos de exploración integrados e interdisciplinarios. El análisis de gas es una poderosa tecnología clave para proyectos de energía geotérmica y más allá. Veo tantas aplicaciones posibles y me gustaría que otros lo vieran de la misma manera. El control de la integridad de los pozos y de las instalaciones subterráneas de almacenamiento de gas es sin duda un importante campo de aplicación general para esta tecnología.
Fuente de referencia vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergy
