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Energía de la energía geotérmica no tan caliente
Una gran parte de los recursos geotérmicos adecuados para la generación de energía, aquellos con temperaturas superiores a 300 ° F, se encuentran a gran profundidad, más allá del alcance de la tecnología actual. Los recursos de temperatura más baja, que son comunes en los Estados Unidos, generalmente se usan para calentar, pero también podrían ser una fuente abundante de energía, si los investigadores pudieran encontrar una manera económica de convertirlos en electricidad.
Ingenieros en el Centro de investigación de United Technologies (UTRC), una unidad de United Technologies con sede en East Hartford, CT, dice que han desarrollado un sistema de bajo costo que puede utilizar recursos geotérmicos de baja temperatura. La tecnología podría ser particularmente útil para generar electricidad a partir de agua caliente residual generada en pozos de petróleo y gas.
La planta de energía modular de 200 kilovatios de UTRC puede convertir temperaturas tan bajas como 165 ° F en electricidad. La tecnología es similar a las máquinas de vapor, excepto que el vapor o el agua caliente vaporizan un refrigerante de hidrofluorocarbono que impulsa la turbina. Y el refrigerante tiene un punto de ebullición más bajo que el agua. Es difícil hacer funcionar una máquina de vapor a 165 grados [Fahrenheit], dice Bruce Biederman, quien dirige el proyecto en UTRC. El tamaño del equipo sería enorme y su turbina sería muy pobre en eficiencia.
La planta de energía UTRC se puede considerar como un sistema de enfriamiento inverso, y la nueva turbina es esencialmente un compresor de refrigerador que funciona al revés, dice Biederman. En lugar de usar energía para crear una diferencia de temperatura, como lo hace un refrigerador, convierte una diferencia de temperatura en electricidad.
La compañía ahora está probando una unidad en un remoto resort de aguas termales 97 km al nordeste de Fairbanks, Alaska. Biederman espera que una planta de energía comercial esté lista a principios del próximo año, después de haber probado la confiabilidad del sistema de demostración.
Según él, el sistema podría utilizar la gran cantidad de agua caliente extraída del suelo en los pozos de petróleo y gas. Solo en Texas, se producen más de 12 mil millones de barriles de agua a partir de pozos. Las empresas petroleras suelen desechar las aguas residuales reinyectándolas en la tierra; pero podrían usarlo para generar electricidad. Biederman planea establecer proyectos de demostración en pozos de petróleo y gas en Texas y Nevada el próximo año.
Este concepto de enfriamiento inverso no es nuevo; pero hasta ahora nadie ha hecho una turbina eficiente a un costo razonable, dice. UTRC ha mantenido bajos los costos modificando las unidades de refrigeración que fabrica su empresa hermana, Carrier Corp., y utilizando su línea de producción en Charlotte, Carolina del Norte.
El pequeño tamaño del sistema también mantiene bajos los costos y lo hace más utilizable, dice Maria Richards, quien coordina el laboratorio geotermal en la Universidad Metodista del Sur en Dallas. El hecho de que pueda caber en la parte trasera de un camión de plataforma y ser conducido a un pozo lo hace mucho más conveniente y menos costoso, dice ella. Es [como comparar] una computadora central y una computadora portátil. Y, al igual que con otras energías renovables, el aumento de los costos de combustible está estimulando el interés en las unidades de energía geotérmica, agrega.
Gwen Holdmann, vicepresidente de nuevo desarrollo en el resort de aguas termales de Alaska donde se está probando la tecnología, dice que gastaron $ 2.2 millones en la planta de energía geotérmica UTRC y que debería pagarse por sí misma en cinco años. Incluso podría ser una recuperación más rápida si el costo del combustible sigue aumentando, sugiere. Antes de que se instalara la planta de energía, el complejo estaba quemando combustible diesel por valor de $ 1,000 por día para generar electricidad, dice ella. La planta elimina esos costos y las emisiones nocivas de los generadores diesel.
En este momento, las plantas de energía geotérmica están ubicadas principalmente en el oeste de los Estados Unidos, donde el vapor de alta temperatura o el agua caliente aparece de forma natural en la superficie. Perforar pozos para alcanzar recursos de alta temperatura en las profundidades del subsuelo puede costar millones de dólares, pero aún así ser rentable porque son eficientes para la generación de energía, dice Richards. Sin embargo, hasta ahora no ha sido económico utilizar recursos geotérmicos de baja temperatura para generar energía.
Pero los pozos de petróleo y gas existentes, donde la electricidad generada a partir del agua caliente residual podría hacer funcionar las bombas de aceite, serían la ubicación ideal para los módulos de energía UTRC, dice Richards. Ya están perforando pozos, los pozos ya se están utilizando y están produciendo algo que es una fuente secundaria de energía.