Proyecto de demostración geotérmica de baja temperatura es liderada por Alemania en Indonesia

Low-temperature pilot plant by Duerr, a GFZ pilot project at Lahendong, Indonesia (source: Stefan Kranz, GFZ)

carlos Jorquera 15 Feb 2021

La energía geotérmica es una fuente de energía casi inagotable y respetuosa con el medio ambiente. El Dr. Ali Saadat, científico del Centro Alemán de Investigación de Geociencias, explica cómo se puede utilizar la energía geotérmica para generar electricidad, en una entrevista con bmbf.de, la plataforma del Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania.

El Helmholtz Centre Potsdam, el Centro Alemán de Investigación de Geociencias, ha construido una central eléctrica de demostración de baja temperatura en Sulawesi, Indonesia, y la ha entregado a un operador regional. ¿Cuáles son las razones de este compromiso?

Indonesia tiene alrededor del 40% de los recursos geotérmicos designados del mundo. Sin embargo, hasta ahora solo se han utilizado allí los llamados campos de alta entalpía, en los que se transporta vapor caliente. Esto representa el uso geotérmico convencional. Sin embargo, si se aprovecha la energía geotérmica con temperaturas más bajas, el potencial geotérmico se puede expandir significativamente. Como parte de nuestro proyecto GeNie, construimos una planta de energía de demostración con un circuito binario en Indonesia y avanzamos en la concepción de tal prototipo de planta de energía allí. Ese fue un trabajo emocionante.

¿Cómo funcionan estas centrales eléctricas?

Funcionan como centrales eléctricas de vapor convencionales. En nuestro caso, estamos hablando de un ciclo Rankine con recursos orgánicos (Organic Rankine Cycle, ORC). La presión y la temperatura aquí están muy por debajo de los valores encontrados en las centrales eléctricas de vapor clásicas. El calor del agua termal se transfiere al circuito ORC a través de un intercambiador de calor, que contiene un fluido con un punto de ebullición bajo. Este fluido vaporiza e impulsa la turbina.

El público en general suele asociar el término energía geotérmica con la extracción de energía geotérmica para calentar edificios. ¿En qué condiciones vale la pena convertir la energía térmica almacenada en la tierra en electricidad?

Probablemente se esté refiriendo al público local, porque el uso de calor es un problema principalmente en Alemania y el norte de Europa. Un cierto nivel de temperatura mínima del geofluido, que también fluye con un caudal másico suficiente, es decisivo para la generación de electricidad geotérmica. La generación de electricidad tiene sentido si el uso directo de calor no es posible porque los usuarios viven demasiado lejos del sistema de transporte o la demanda es significativamente menor que el calor geotérmico utilizable.

¿Podría utilizarse la tecnología de las centrales eléctricas de baja temperatura en todo el mundo, siempre que se disponga de los recursos geotérmicos adecuados?

Esta tecnología ya se utiliza en todo el mundo en energía geotérmica, existen cientos de sistemas ORC en todo el mundo en los cinco continentes. El uso de la tecnología ORC también es posible en otras áreas. Algunos ejemplos son el acoplamiento a plantas de biogás, el uso de calor residual de procesos industriales o el calor residual de plantas combinadas de calor y energía.

¿Dónde están las reservas de calor más importantes de Alemania y Europa?

Desde mi punto de vista, la importancia de un depósito de calor resulta de la temperatura del termofluido almacenado. La llamada energía geotérmica cercana a la superficie para el uso de calor de baja temperatura con fines de calefacción está disponible en casi todas partes de Alemania y Europa. La calefacción urbana, por otro lado, requiere un nivel de temperatura más alto. Si se va a producir electricidad, las temperaturas deben ser aún más altas. El uso del depósito de calor depende de la aplicación deseada, como calor o electricidad, así como del marco económico y legal. Hay tres áreas prioritarias en Alemania para temperaturas más altas y el uso de energía geotérmica profunda: la cuenca del norte de Alemania, la cuenca de Molasse en el borde norte de los Alpes y el Rift del Alto Rin.

La energía geotérmica profunda también se considera de manera crítica debido al riesgo de terremotos. ¿Cuáles son las causas y cómo se pueden evitar estos “efectos secundarios”?

El funcionamiento de los sistemas geotérmicos por sí solo no provoca terremotos de gran magnitud. Sin embargo, se puede activar la sismicidad. En lugares que están tectónicamente bajo tensión, el agua geotérmica puede penetrar la trayectoria de movimiento de los bloques de roca involucrados, reducir la fricción y desencadenar un terremoto. Estos eventos desacreditan la energía geotérmica, pero podrían evitarse mediante un conocimiento más preciso del subsuelo y una gestión operativa adaptada a él. En casos de sismicidad natural que exista independientemente del uso geotérmico, como en el proyecto en Lahendong, un sistema de monitoreo en tiempo real puede aumentar la longevidad, confiabilidad y seguridad operacional de la planta.

¿Qué áreas de aplicación de la energía geotérmica son concebibles además del suministro de calor de edificios, la calefacción de invernaderos y la generación de electricidad?

Esas son tres áreas de aplicación muy amplias. Veo otros usos, por ejemplo, en la generación de frío cuando pienso en los veranos más cálidos de Europa. Además, la energía geotérmica puede contribuir al uso eficiente de la energía mediante el almacenamiento inteligente de calor y frío, por ejemplo, mediante el almacenamiento en acuíferos. Por otro lado, el aprovechamiento material de las aguas profundas hidrotermales para la extracción de mate crudo riales entra en el foco, por ejemplo, para la extracción de litio o cobre.

¿Qué desafíos técnicos aún deben resolverse antes de su uso generalizado en Europa?

No son solo los desafíos técnicos los que influyen en los desarrollos en Europa. Ciertamente, los riesgos económicos también deben minimizarse, lo que se puede lograr con nuevos y mejores métodos de exploración. Otros temas importantes son el manejo sustentable de los reservorios y el uso de bombas y materiales potentes, para que se incremente la seguridad operacional y confiabilidad de los sistemas. También se debe poner un foco principal en la mejora del marco económico y, sobre todo, legal para acortar los tiempos de desarrollo de los proyectos geotérmicos.

Si miramos hacia el futuro: ¿puede la energía geotérmica convertirse en la fuente de energía renovable más importante?

La energía geotérmica es ya una de las fuentes de energía renovable más importantes a nivel mundial porque está disponible todo el año como fuente de energía no fluctuante y se puede utilizar según sea necesario. Por tanto, la energía geotérmica puede contribuir de forma importante al suministro de electricidad y calor en Alemania y Europa y contribuir así a la descarbonización y la protección del clima. En Alemania, el uso de calor seguirá estando en primer plano en el futuro, mientras que en otros países como Turquía o Indonesia habrá más generación de electricidad.

The GeNie Project (nota: la palabra alemana de “Genie” se puede traducir como “genio” en inglés)

Como parte del proyecto GeNie financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF), se construyó y probó una planta de energía geotérmica de demostración en el sitio geotérmico en Lahendong en Sulawesi junto con socios indonesios. El objetivo del proyecto era demostrar la generación de electricidad geotérmica de baja temperatura confiable y eficiente en Indonesia. El proyecto de seguimiento SigN abordará varios conceptos para el suministro de energía y la integración de infraestructura de centrales eléctricas de baja temperatura hasta finales de 2022.

Fuente:  German Ministry of Education & Research