Planean utilizar microondas para aprovechar las fuentes de energía térmica profunda

Una empresa estadounidense está desarrollando una tecnología que permite explotar rocas con microondas para perforar los agujeros más profundos de la Tierra. El objetivo final es acceder a fuentes de energía térmica profunda.

Según Matt Houde, cofundador y director de proyectos de Quaise Energy, el calor que hay a kilómetros de profundidad bajo nuestros pies podría proporcionar energía limpia y renovable más que suficiente para satisfacer la demanda global a medida que el mundo se aleja de los combustibles fósiles.

"El contenido energético total del calor almacenado en el subsuelo supera en mil millones nuestra demanda anual de energía como planeta. Así que aprovechar una fracción de eso es más que suficiente para satisfacer nuestras necesidades energéticas en un futuro previsible", dijo Houde en el evento inaugural TEDx Boston Planetary Stewardship.

La ejecutiva señaló que, en la actualidad, es imposible perforar a una profundidad suficiente para desbloquear esa energía.

"Si logramos llegar a 16 kilómetros de profundidad, podremos empezar a encontrar temperaturas económicas en todas partes. Y si profundizamos aún más, podremos llegar a temperaturas en las que el agua [bombeada al yacimiento] se convierta en supercrítica, una fase parecida al vapor que permitirá mejorar la producción de energía por pozo y así abaratar el coste de la energía", dijo.

Hasta ahora, sin embargo, el pozo más profundo que se ha perforado, el de Kola, cerca de la frontera rusa con Noruega, llegó a 7,6 millas de profundidad. Tardó 20 años en completarse porque los equipos convencionales, como las brocas mecánicas, no pueden soportar las condiciones a esas profundidades. Se estropean.

"Y la verdad es que necesitaremos cientos, si no miles, de perforaciones en Kola si queremos ampliar la geotermia hasta la capacidad necesaria", dijo Houde. "Quaise está trabajando para sustituir las perforaciones convencionales por energía de ondas milimétricas. Esas ondas milimétricas literalmente funden y luego vaporizan la roca para crear agujeros cada vez más profundos".

No es tan nuevo

Señaló que la técnica general se desarrolló en el MIT durante los últimos 15 años. Los científicos demostraron que las ondas milimétricas podían efectivamente perforar un agujero en el basalto. Además, la máquina giroscópica que produce la energía de las ondas milimétricas no es nueva. Se ha utilizado durante unos 70 años en la investigación de la fusión nuclear como fuente de energía.

Houde dijo que la técnica de Quaise también aprovecha las tecnologías de perforación convencionales desarrolladas por la industria del petróleo y el gas. La empresa planea utilizarlas para perforar a través de las capas superficiales, que es para lo que fueron optimizadas, hasta la roca del sótano. Mientras tanto, las ondas milimétricas se utilizarán para la roca dura, caliente y cristalina de las profundidades con la que la perforación convencional tiene problemas.

En el laboratorio del MIT, los ingenieros demostraron la tecnología perforando un agujero en el basalto con una relación de aspecto de 1:1: dos pulgadas de profundidad por dos pulgadas de diámetro. Quaise ha ampliado los resultados del MIT multiplicando por diez la densidad de potencia del haz de microondas y la profundidad del agujero para conseguir una relación de aspecto de 10:1. Paralelamente, la empresa está construyendo los primeros prototipos de equipos de perforación por ondas milimétricas que se pueden desplegar sobre el terreno.

"Nuestro plan actual es perforar los primeros agujeros en el campo en los próximos años", dijo Houde. "Y mientras seguimos avanzando en la tecnología para perforar a mayor profundidad, también exploraremos nuestros primeros proyectos geotérmicos comerciales en entornos menos profundos".

Desafíos

El cofundador de Quaise también mencionó que quedan algunos retos para que la tecnología sea plenamente operativa. Entre ellos se encuentra la ciencia fundamental, como una mejor comprensión de las propiedades de las rocas a grandes profundidades.

Además, la empresa cree que es importante que se produzcan avances en la cadena de suministro de los giroscopios y las guías de ondas que transportan su energía al fondo del pozo. Actualmente, estos equipos están optimizados para proyectos puntuales especializados en la investigación de la fusión.

También hay desafíos de ingeniería que deben ser abordados. "El principal de ellos es cómo garantizar la eliminación total de las cenizas (creadas por el proceso y el transporte de esas cenizas por el pozo a través de largas distancias)", dijo Houde.