El uso de energ\u00eda geot\u00e9rmica a grandes profundidades causa problemas porque la roca es muy dura all\u00ed. Por lo tanto, se est\u00e1 desarrollando un nuevo m\u00e9todo de perforaci\u00f3n en Suiza.<\/p>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n
<\/p>\n camar\u00f3grafo<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n <\/p>\n Los edificios hist\u00f3ricos de CU Chemie Uetikon se encuentran directamente en el lago de Z\u00farich. En el siglo XIX la f\u00e1brica produc\u00eda \u00e1cido sulf\u00farico y sales de \u00e1cido sulf\u00farico, m\u00e1s tarde muchas otras sustancias qu\u00edmicas. Fue cerrado hace unos a\u00f1os. Pero los edificios industriales todav\u00eda est\u00e1n ocupados. El ingeniero Benedikt Kammermann realiza experimentos en una de las salas de la f\u00e1brica. Estos se utilizan para desarrollar un nuevo tipo de tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n para sistemas geot\u00e9rmicos.<\/p>\n <\/p>\n Quien ingresa al sal\u00f3n en Uetikon inicialmente no tiene idea de cu\u00e1n moderna es la tecnolog\u00eda involucrada. Grandes recipientes de metal y tuber\u00edas est\u00e1n tirados por ah\u00ed, trozos de piedra yacen en el suelo con agujeros perforados en ellos. No parece alta tecnolog\u00eda. El significado y prop\u00f3sito del equipo solo se revela al visitante poco a poco.<\/p>\n <\/p>\n Kammermann est\u00e1 trabajando en una t\u00e9cnica de perforaci\u00f3n especial en la sala. Su n\u00facleo es una cabeza de perforaci\u00f3n inusual con un di\u00e1metro de 20 cent\u00edmetros. No se engasta con un cincel de diamante convencional, sino con una buena docena de electrodos.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Los rel\u00e1mpagos artificiales relampaguean entre estos electrodos, generados por una tensi\u00f3n el\u00e9ctrica de medio mill\u00f3n de voltios. \u00abUna tormenta organizada\u00bb, dice Kammermann. No puede demostrar la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n en la visita in situ porque actualmente est\u00e1 convirtiendo su sistema. Pero el ingeniero muestra un video de una instalaci\u00f3n similar en Rusia. Parpadea y golpea sin cesar.<\/p>\n <\/p>\n La tecnolog\u00eda se llama \u201cPlasma-Pulse-Geo-Drilling\u201d. Seg\u00fan Kammermann, el cabezal de perforaci\u00f3n produce diez destellos por segundo. El rayo cae de un electrodo a la roca y de all\u00ed al electrodo vecino. El canal de rayos que se desarrolla en la roca alcanza una temperatura de varios miles de grados cent\u00edgrados y de repente se expande. De esta manera, se separan piezas de un cent\u00edmetro. Un l\u00edquido enjuaga inmediatamente el material suelto hacia arriba.<\/p>\n <\/p>\n Plasma Pulse Geo triplete <\/p>\n El voltaje el\u00e9ctrico para los destellos artificiales es generado por un llamado generador de Marx. Est\u00e1 en uno de los contenedores met\u00e1licos y tiene varios metros de largo. Kammermann construy\u00f3 \u00e9l mismo el extra\u00f1o dispositivo con sus bolas de metal brillante. Una serie de condensadores se cargan gradualmente. A continuaci\u00f3n, producen conjuntamente un pulso de alto voltaje. <\/p>\n <\/p>\n La t\u00e9cnica de perforaci\u00f3n parece extra\u00f1a, pero podr\u00eda ser un elemento clave para el futuro uso de la energ\u00eda geot\u00e9rmica en Suiza. Al menos esa es la esperanza de Benedikt Kammermann y Hans-Olivier Schiegg de SwissGeoPower, quienes est\u00e1n trabajando juntos para desarrollar a\u00fan m\u00e1s esta tecnolog\u00eda. Se utilizar\u00e1 en una variante especial de energ\u00eda geot\u00e9rmica que se conoce con el nombre de \u00abSistemas geot\u00e9rmicos avanzados\u00bb (AGS, por sus siglas en ingl\u00e9s).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Para comprender el papel de la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n flash para AGS, primero se debe comprender qu\u00e9 tipos de energ\u00eda geot\u00e9rmica son dominantes en la actualidad. En general, si desea utilizar la energ\u00eda geot\u00e9rmica a gran escala, y esto se aplica en particular a la generaci\u00f3n de electricidad, debe perforar varios miles de metros de profundidad.<\/p>\n <\/p>\n En la forma m\u00e1s com\u00fan de energ\u00eda geot\u00e9rmica profunda, el uso \u00abhidrotermal\u00bb, el objetivo son las capas acu\u00edferas de roca. El agua se bombea a trav\u00e9s de un pozo. El agua fluye horizontalmente a trav\u00e9s de la capa permeable y absorbe su calor. Luego regresa a la superficie a trav\u00e9s de un segundo pozo, donde el calor generado puede usarse para calefacci\u00f3n o electricidad.<\/p>\n <\/p>\n En muchos lugares, sin embargo, no hay estratos rocosos lo suficientemente profundos como para permitir el uso de la energ\u00eda geot\u00e9rmica. En tales casos, se utilizan otras t\u00e9cnicas. Por ejemplo, un m\u00e9todo relacionado con el fracking que crea grietas en la roca. Posteriormente se conduce agua a trav\u00e9s de estas grietas, que extrae el calor de la roca. <\/p>\n <\/p>\n Pero este m\u00e9todo tiene grandes desventajas. \u00abSi los minerales disueltos en el agua se excretan del agua, las grietas pueden obstruirse\u00bb, dice Martin Saar del Instituto de Geof\u00edsica de ETH Zurich. La generaci\u00f3n de grietas tambi\u00e9n puede dar lugar a ligeros terremotos.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Los AGS mencionados anteriormente no tienen estos problemas. Esta t\u00e9cnica no provoca grietas en la roca, por lo que tampoco se producen terremotos. M\u00e1s bien, se crea un circuito geot\u00e9rmico completo en las profundidades por medio de pozos.<\/p>\n <\/p>\n Un m\u00e9todo geot\u00e9rmico de circuito cerrado Se requiere perforaci\u00f3n profunda para los llamados Sistemas Geot\u00e9rmicos Avanzados\n <\/p>\n <\/p>\n Martin Saar es el l\u00edder de investigaci\u00f3n de un llamado proyecto de investigaci\u00f3n insignia de Innosuisse llamado Aegis-CH. En \u00e9l, los investigadores est\u00e1n investigando qu\u00e9 tan grande es el potencial de AGS, en Suiza y en todo el mundo. Esto tambi\u00e9n incluye la t\u00e9cnica de perforaci\u00f3n por rayos en la que est\u00e1n trabajando Schiegg y Kammermann y varias otras empresas suizas, otros grupos de investigaci\u00f3n de ETH, el Instituto Paul Scherrer, las universidades de ciencias aplicadas de Z\u00farich y Suiza Oriental.<\/p>\n <\/p>\n El objetivo del AGS no es solo generar calor, sino tambi\u00e9n generar electricidad. Por tanto, la roca en la que tiene lugar la transferencia de calor debe estar muy caliente. Pero para un gran calor hay que ir m\u00e1s profundo. En t\u00e9rminos concretos, esto significa que la generaci\u00f3n de energ\u00eda con AGS est\u00e1 destinada a profundidades de entre 5.000 y 7.000 metros, donde las temperaturas superan con creces los 100 grados cent\u00edgrados.<\/p>\n <\/p>\n La tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n convencional con brocas alcanza sus l\u00edmites econ\u00f3micos a grandes profundidades. En la Meseta Central, a una profundidad de alrededor de 2.500 a 3.000 metros, encontrar\u00e1 principalmente roca cristalina: gneis o granito. Esto aumenta el desgaste de la broca, que debe reemplazarse peri\u00f3dicamente. Esto requiere mucho tiempo y hace que los costos aumenten exponencialmente con la profundidad. <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Aqu\u00ed es donde entran en juego los destellos artificiales. Debido a que la cabeza de perforaci\u00f3n apenas entra en contacto con la roca con esta t\u00e9cnica, el desgaste es m\u00ednimo. El aparato de Uetikon perfora de 3,5 a 7 metros por hora. Eso se aplica al granito, la \u00abroca m\u00e1s fea\u00bb, dice Kammermann. En casi todos los dem\u00e1s tipos de roca es incluso m\u00e1s r\u00e1pido. La tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n convencional con brocas avanza mucho m\u00e1s lentamente, alrededor de 2 metros por hora. <\/p>\n <\/p>\n Hasta ahora, las compa\u00f1\u00edas petroleras no han estado interesadas en seguir desarrollando la t\u00e9cnica de perforaci\u00f3n flash porque perforan en roca sedimentaria blanda. El objetivo ahora es hacer que la tecnolog\u00eda sea m\u00e1s rentable, dice Schiegg. Por ejemplo, se debe construir una versi\u00f3n del generador de rayos que encaje en el pozo. Para hacer esto, el dispositivo tiene que ser mucho m\u00e1s peque\u00f1o. <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Los cient\u00edficos tambi\u00e9n quieren optimizar el fluido de perforaci\u00f3n, una mezcla a base de agua con la que se eliminan los fragmentos de roca. Si el voltaje entre los electrodos se acumula demasiado lentamente, surge un problema: el rayo no se propaga a trav\u00e9s de la roca, sino a trav\u00e9s del fluido de perforaci\u00f3n. As\u00ed que no puedes perforar de esa manera. Los requisitos t\u00e9cnicos para el generador de Marx son, por lo tanto, altos: se debe alcanzar un voltaje de medio mill\u00f3n de voltios en cien nanosegundos. Esta es una condici\u00f3n muy exigente.<\/p>\n <\/p>\n En Rusia, se usaba petr\u00f3leo como fluido de perforaci\u00f3n, lo que significaba que el voltaje el\u00e9ctrico de los rayos no ten\u00eda que aumentar tan r\u00e1pido como con el agua. Sin embargo, por consideraci\u00f3n al medio ambiente, el petr\u00f3leo est\u00e1 fuera de discusi\u00f3n en este pa\u00eds. Con un fluido de perforaci\u00f3n optimizado con aditivos, las exigencias al generador podr\u00edan reducirse un poco. <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Seg\u00fan Martin Saar, los sistemas geot\u00e9rmicos avanzados combinados con la nueva tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n podr\u00edan desempe\u00f1ar un papel clave en Suiza. La idea es instalar cientos de sistemas AGS cerca de las subestaciones. Aunque cada uno de estos sistemas solo entregar\u00eda unos pocos megavatios de energ\u00eda, idealmente podr\u00edan complementar los muchos generadores de energ\u00eda descentralizados de fuentes renovables. Esto se debe a que solo entregan energ\u00eda con fuertes fluctuaciones, simplemente porque el sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla.<\/p>\n <\/p>\n Los sistemas AGS, por otro lado, suministran la carga base. Seg\u00fan Saar, se las arreglar\u00edan sin CO2<\/sub>-Estabilizar las emisiones durante el funcionamiento de la red el\u00e9ctrica y as\u00ed apoyar significativamente la difusi\u00f3n de la energ\u00eda solar y e\u00f3lica.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n AGS seguir\u00eda siendo demasiado caro para la generaci\u00f3n de energ\u00eda en Suiza, al menos el doble en comparaci\u00f3n con el precio actual del mercado. Pero Saar es optimista. No solo porque espera que la tecnolog\u00eda de perforaci\u00f3n sea m\u00e1s barata. En su opini\u00f3n, la tecnolog\u00eda tiene un valor que supera con creces el de muchas otras tecnolog\u00edas de generaci\u00f3n de energ\u00eda. <\/p>\n <\/p>\n Seg\u00fan Saar, adem\u00e1s de los puntos ya mencionados, las centrales el\u00e9ctricas AGS tienen la ventaja de que son una fuente de energ\u00eda renovable que se puede utilizar a largo plazo. Solo ocupan una peque\u00f1a superficie y se pueden utilizar en gran medida independientemente de las condiciones geol\u00f3gicas del subsuelo.<\/p>\n <\/p>\n Lo que se necesita ahora como siguiente paso es una planta piloto. Porque antes de que los inversores potenciales piensen en invertir dinero en la nueva tecnolog\u00eda con iluminaci\u00f3n artificial, quieren saber qu\u00e9 tan bien funciona. <\/p>\n <\/p>\n <\/div>\nUn generador Marx genera el voltaje para los destellos artificiales. Las bolas pertenecen a los condensadores que acumulan el voltaje.<\/h2>\n
Un rayo rompe pedazos de roca<\/span><\/h2>\n
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\n <\/h3>\n![\"Plasma](\"https:\/\/q-images.nzz.ch\/2023\/04\/28\/Bohrkopf_cw-fe6c1584de79dd31126db4279b24594c.png?width=640&format=png\")
\n<\/source><\/source><\/picture><\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nLos tipos convencionales de energ\u00eda geot\u00e9rmica tienen desventajas<\/span><\/h2>\n
Los Sistemas Geot\u00e9rmicos Avanzados no producen terremotos<\/span><\/h2>\n
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\n <\/h3>\n![\"Un](\"https:\/\/q-images.nzz.ch\/2023\/04\/12\/geothermie_cw-5b8379119c8a93f826568c6bbd2c29e7.jpeg?width=640&format=png\")
\n<\/source><\/source><\/picture><\/div>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nLos pernos perforan m\u00e1s r\u00e1pido que los convencionales<\/span><\/h2>\n
El fluido de perforaci\u00f3n necesita ser optimizado<\/span><\/h2>\n
AGS son adecuados para la combinaci\u00f3n con viento y sol.<\/span><\/h2>\n
Los costos deben reducirse considerablemente.<\/span><\/h2>\n