Geotermia: mitos y verdades de una energía renovable clave en la transición energética

La transición energética, para que suceda en tiempo y forma, necesitará de todas las matrices renovables posibles: sol, viento, agua, etc. Pero ¿qué pasa bajo tierra?

El potente calor de la corteza terrestre es una fuente para generar otro tipo de energía limpia: la geotermia. Definida como el intercambio de calor con la corteza terrestre, tiene el don de generar tanto energía eléctrica como climatizar grandes ambientes o poblaciones enteras.

En entrevista exclusiva con Carbono News, el Doctor Agustín Pablo Sosa Massaro, especialista en geología, geomecánica, geotermia, energías renovables y ambiente y, actual fundador de Deep Energy, compañía dedicada a la consultoría, capacitaciones, investigación y servicios destinados a la transición energética, profundizó sobre la geotermia, una energía que avanza en silencio pero que irrumpe con fuerza.

-¿Cómo nace la geotermia?

Nace en la región de Larderello, en Italia, hacia 1828, con la producción del boro que estaba disuelto en aguas termales. Se dieron cuenta que esta agua termal que estaban produciendo, la podían aplicar, por ejemplo, para climatizar. Por lo que, para aquel entonces, empezaron a hacer las primeras perforaciones para extraer el calor. Se dice que allí empezó a conformarse lo que fue el primer polo sustentable del mundo porque usaban este calor de la Tierra, para todo tipo de procesos: para climatizar, para producir agua caliente, etc. 

Asimismo, para el año 1832, la industria petrolera empezó a cobrar más vigor. Se comenzaron a hacer pozos petroleros con equipos más grandes, más profundos y luego pasó a ser punta. Hoy, la geotermia, en todo lo que es perforación profunda, se nutre de la industria petrolera. Pero lo anecdótico es que los primeros pozos fueron de tipo geotermales.

-¿Cómo funciona la energía geotermia?

Antes que eso hay que definir cómo se clasifica. Los usos dependen de la temperatura que se pueda adquirir o intercambiar con el suelo. Por lo tanto, podemos hablar de la llamada geotermia de alta entalpía, es decir, geotermia de alta temperatura, de más de 150°C, y la geotermia de media entalpía, que ronda entre los 100°C y 150°C. Finalmente, hablamos de la geotermia de baja entalpía, que es de 100°C para abajo.

Por debajo de los 100°C no se puede generar energía eléctrica pero sí un montón de procesos industriales que requieren de calor como la climatización de hogares, ya sea con calor o con frío, y en lo que respecta a la industria petrolera, se puede sacar agua de la formación y reutilizarla para procesos en la misma locación petrolera. La geotermia de baja entalpía también sirve para viveros, para piscicultura, para invernaderos, para secaderos de frutas, etc. Y, con más de 100°C, se pueden tener distintas plantas de generación eléctrica o termoeléctrica ya que directamente se puede producir calor.

-Uno de los argumentos por lo que esta energía renovable aún no tiene una producción masiva, es la alta inversión que requiere. ¿Es así?

Si hablamos de generación eléctrica podemos decir que, al principio, en lo que es la parte de la pre factibilidad, los costos son muy bajos, porque básicamente son estudios que hace el especialista en el campo.

Después empieza la fase geofísica, la de prospección indirecta del subsuelo, que se puede hacer con sísmica de refracción, que es bastante más cara; con magnetoteluria, que es un método indirecto que utiliza la propiedad de trasmitir electricidad del suelo, o con sondeos eléctricos verticales que funcionan como la magnetoteluria, pero resultan más económicos y con menor resolución.

El proceso eleva sus costos cuando hay que hacer el primer pozo exploratorio, de 6" aproximadamente. Este podría variar en su profundidad, en general, entre los 2000 y 6000 metros de profundidad dependiendo del entorno geológico y el objetivo de la perforación. El costo dependerá de la zona donde esté, es decir, si ya están todos los servicios y equipos para hacer estos pozos como son las cuencas petroleras, por ejemplo.

La cuenca neuquina es un boom por Vaca Muerta ya que existen grandes cantidades de equipos de perforación y empresas de servicio por lo que hacer un pozo ahí va a ser mucho más rentable que irse a una región aislada como podría ser Buenos Aires, donde no hay servicios petroleros, no hay equipos de perforación profunda, etc.

Luego, viene la fase de comprobar el recurso geotérmico que implica la perforación de pozos productores y pozos inyectores. Estos pozos suelen ser más caros porque tienen otros diámetros, otras instalaciones. Posteriormente, se llega a la planta geotermal. 

El LCOE, que es el costo nivelado de energía, estima para la geotermia 71 dólares el MW/h que, comparado con otro tipo de energías, es más económico. Según análisis, la geotermia es más económica por MW que la célula fotovoltaica, que la eólica e incluso puede estar en el mismo rango o por debajo que la biomasa y la hidroeléctrica.

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-Ya que entramos en las comparaciones, ¿cuáles son las ventajas respecto a otras energías renovables?

Hoy, la capacidad total instalada a nivel mundial es de 15.4 gigawatts eléctricos y la visión de la Agencia Internacional de Energía para 2055, es que se puede estar generando más de 500 GW eléctricos. 

Si se logra alcanzar estos números, la geotermia podría proveer el 8,3 % de la energía eléctrica global y ser útil para el 17% de la población. Por otro lado, el potencial técnico mundial para lo que es calefacción es de 5000 GW. Esto es porque tenemos la zona llamada cinturón de fuego con toda la parte cordillerana poblada de volcanes lo que se traduce en mucho calor disponible. Lo mismo pasa del otro lado, es decir, en Japón, Australia e Indonesia.

Otra ventaja es que la geotermia permite almacenar energía en el subsuelo y es importante porque no todas las energías pueden ser almacenables o requieren de baterías que son muy caras y poco eficientes. Tampoco depende de factores climáticos por lo que puede funcionar de día y de noche porque lo único que importa es un intercambio con el subsuelo. Por otra parte, no importa si tenés un período de sequía, como la hidroeléctrica, a la geotérmica no le afecta. Todo esto es lo que permite proporcionar energía de base con factores de planta muy altos, por encima del 80 %, lo que significa que es una producción estable, sin interrupciones, durante todo el año.

Otra ventaja tienen que ver con el nivel competitivo del costo del liberado de energía que ronda los 0, 071 dólares el kW, o 71 dólares el MW, es decir, el costo está muy, pero muy por debajo de otras. El costo total instalado es de entre 4,5 y 6 millones de dólares el MW, esto hace referencia a cuánto cuesta armar una planta geotermal que son costos bajos para lo que es una planta de este estilo.

Finalmente, otro valor de la geotermia es que hace poco uso de suelo: entre 1260 a 7460 m2 el MW, lo cual es menos de una hectárea para generar el MW. Para la instalación de una granja solar o una granja eólica se precisan de varios kilómetros cuadrados de uso de suelo para poder generar, quizás, menos energía.

-¿Qué pasa con las emisiones de CO2 en comparación con las energías fósiles?

No hay comparación. Según estimaciones del 2021, estamos hablando de 122 g por kW/h cuando el gas y el petróleo emiten bastante más y el carbón llega a más de 1000 g por kW/h a nivel mundial.

Estos 122 g varían de acuerdo al lugar. Por ejemplo, Islandia emite 34 gr kW/h. Dónde se produce más CO2 es en todo lo que es la construcción de la planta geo-eléctrica; en la logística de mover algunos equipos durante la fase de perforación, pero cuando está en funcionamiento genera emisiones cero. Asimismo, tiene un bajo uso de agua, por ejemplo, una planta binaria usa 0,66 l/kW porque el agua se va reciclando, se va reinyectando, perdiéndose sólo una parte en forma de vapor.

-¿Y obstáculos?

Desde mi punto de vista, el más grande tiene que ver con el desconocimiento que hay de la tecnología y los incentivos que hay en la geotermia, por, justamente, ese desconocimiento. Otro obstáculo es que la gente piensa que la geotermia puede contaminar las napas de agua porque implica la perforación de un pozo y atravesar las napas. Sin embargo, hoy la tecnología para la perforación es muy, muy segura. Han avanzado muchísimo todos los controles medioambientales y de seguridad, en todo lo que respecta al momento de atravesar el acuífero.

Un obstáculo pasado era que no se reinyectaba toda el agua, o algunos subproductos no se inyectaban o no se los trataba bien y se los dejaban directamente ir a algunos arroyos o cuerpos de agua. Bueno, eso ha traído inconvenientes a lo largo del tiempo, pero ya hoy en día, los controles ambientales no permiten hacer nada de eso; las tecnologías permiten volver a reinyectar y volver a producir el mismo fluido.

-¿Qué pasa con la capacidad de producción? ¿Depende de la zona?

Totalmente, cuánto más temperatura podés conseguir en el subsuelo y mayor caudal de agua encontrás, mejor es la producción.

En Argentina, por ejemplo, se están estudiando varias zonas volcánicas como el volcán Copahue y el Domuyo de Neuquén, el volcán Tuzgle de Jujuy, la falla Tocomar de Salta, el valle del Cura en San Juan, Cerro Blanco en Catamarca, el volcán Socompa, también en Salta. En general, siempre se alinean en lo que es la zona cordillerana. Si bien sabemos que el calor está, lo que no es seguro es la cantidad de agua por lo que el único proyecto que se ha realizado hasta el día de hoy, en la Argentina, es el del volcán Copahue, en 1982. Lamentablemente no se hicieron los controles rigurosos necesarios y hubo problemas en las cañerías, que se oxidaron, producían mucho azufre y trajo aparejados efectos medioambientales.

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-¿Qué pasa con toda la infraestructura y logística ya montada para trabajar pozos petroleros cerrados o con alta producción de agua que hoy están en desuso? ¿Pueden aprovecharse para impulsar la geotermia?

El petróleo nunca está solo sino que viene asociado a gas y agua. En la zona de la Cuenca de San Jorge hay muchos pozos abandonados o con un alto corte de agua es decir, que producen, por ejemplo, 90% de agua y un 10% de petróleo o hasta quizás menos. Esos pozos, se los podría reconvertir a geotermia. Los mismos rondan entre los 80°C y 100°C, lo cual no es una temperatura muy alta, pero con una planta de tipo binaria se puede elevar el punto de ebullición y mover la turbina por lo que una vez que se genera energía eléctrica (que quizás no sea la más eficiente o no sea mucha), puede alcanzar para la misma locación petrolera, para alimentar la energía eléctrica de las oficinas a otros equipos, a las baterías o a una población chiquita que esté cerca.

Por otro lado, todo proyecto geotérmico, al principio, tiene una etapa de reconocimiento donde el riesgo es muy alto. Ese riesgo empieza a bajar a medida que vas haciendo estudios de superficie, estudios indirectos como son los geoeléctricos. Después, en la etapa de perforación exploratoria, los costos empiezan a aumentar un poco, pero el riesgo cae al 50%. En la etapa siguiente, la de factibilidad y planificación, los riesgos siguen bajando y, ya en la etapa de perforación masiva, los costos se disparan. Sin embargo, en una zona petrolera como puede ser Comodoro Rivadavia, Neuquén o Mendoza, todos estos pozos ya están perforados, entonces, te evitas los costos previos incluido el costo de la incertidumbre por lo que sólo quedan los de la construcción de una planta geotermal, la puesta en marcha de esa planta y, la operación y el mantenimiento, donde el riesgo es, básicamente, nulo.