La geotermia en Texas

Texas lidera la producción energética del país.¹ El estado es el mayor productor de petróleo y gas de Estados Unidos y es reconocido como líder mundial tras el auge de los hidrocarburos de esquisto (shale). En el subsuelo de Texas, los científicos estiman que existe un potencial de un millón de exajulios de energía geotérmica.
Sin embargo, Texas no es un entorno convencional para la geotermia debido a la ausencia de recursos hidrotermales tradicionales. Por ello, la historia de esta energía en la región es breve en comparación con otras partes del mundo. La mayor parte de la actividad se concentró en las décadas de 1970 y 1980, cuando los investigadores estudiaron principalmente la zona del subsuelo a lo largo de la Costa del Golfo. En los años 90, llegó a operar una planta geotérmica de demostración en el condado de Brazoria.
En general, las investigaciones realizadas durante las últimas décadas del siglo XXI ha ampliado el conocimiento sobre la geotermia en Texas. Esto ha proporcionado a los científicos actuales una base sólida para el desarrollo de la perforación y la explotación de recursos en el entorno geológico único del estado.

Potencial de desarrollo geotérmico no convencional en Texas

La Alianza de Energía Geotérmica de Texas publicó recientemente un informe titulado ‘El futuro de la geotermia en Texas: El próximo siglo de crecimiento y prosperidad en el Estado de la Estrella Solitaria‘, el cual aborda las oportunidades geotérmicas en la región. El documento destaca la posición única de Texas para liderar la producción nacional de energía geotérmica no convencional. A continuación, presentamos un breve resumen de este trascendental informe.

Entre los autores participantes se encuentran investigadores de la Universidad de Texas en Austin, la Universidad Metodista del Sur (SMU), la Universidad Rice, Texas A&M y la Universidad de Houston. Este estudio fundamental evalúa la magnitud y el potencial de escalabilidad de la geotermia como un recurso abundante de energía limpia en el estado de Texas, así como su potencial de expansión global en las próximas décadas. Lo más importante es que el informe proporciona una base científica para la toma de decisiones informada, a medida que diversas entidades comienzan a considerar un mayor desarrollo geotérmico en Texas, y ofrece una hoja de ruta sólida hacia la descarbonización global para el año 2050.²

A una profundidad de 10 kilómetros o menos, prácticamente cualquier punto de la Tierra posee calor suficiente para la generación de energía. Este recurso térmico masivo es viable para la producción de electricidad en gran parte de Texas (cerca de sus principales centros poblacionales) a aproximadamente 6,5 kilómetros, una profundidad de perforación habitual en la industria del petróleo y gas en diversas partes del mundo. De hecho, los análisis del informe The Future of Geothermal in Texas y un estudio previo relacionado concluyeron que es probable que el subsuelo de Texas tenga temperaturas más altas de lo estimado anteriormente, hasta en un 15%. Esta diferencia es lo suficientemente significativa como para mejorar tanto la rentabilidad de los proyectos como la viabilidad técnica del desarrollo geotérmico en el estado. ³

La temperatura de los recursos geotérmicos de Texas se encuentra a 6,5 kilómetros de profundidad. Según el mapa, gran parte del estado alcanza —o se aproxima a— las temperaturas mínimas viables para la generación de energía geotérmica convencional. (Adaptado del Laboratorio Geotérmico de la SMU)⁴

En el mapa de Texas que aparece aquí, se muestra la temperatura del subsuelo a una profundidad accesible para perforar una planta geotérmica binaria. Las plantas binarias requieren que las temperaturas de la roca estén entre 125 y 150 ℃ (257–302 ℉). El mapa sugiere que hay amplias oportunidades para el desarrollo de plantas geotérmicas binarias en un amplio ámbito geográfico dentro de Texas.⁵

Aplicación de la tecnología de petróleo y gas a la geotermia en Texas

El legado del estado como líder en petróleo y gas, tanto en desarrollo tecnológico como en producción, puede ayudar a lanzar una industria geotérmica en Texas. La tecnología de petróleo y gas desarrollada en el estado es altamente aplicable y transferible a los desafíos históricos que se enfrentan en el diseño de sistemas geotérmicos mejorados (EGS) económicamente viables.⁶ El informe comparte una ventaja importante en Texas: una plétora de pozos de petróleo abandonados. Perforar un pozo en el suelo es un enorme costo inicial para el desarrollo geotérmico, pero Texas tiene una gran cantidad de pozos de petróleo y gas existentes, muchos de los cuales están abandonados o pueden estarlo en el futuro. Muchos de estos pozos pueden ser reutilizados para energía geotérmica o utilizados para la coproducción de energía geotérmica e hidrocarburos. De hecho, muchos proyectos de campo actuales están explorando oportunidades para modernizar los pozos de petróleo abandonados para la geotermia. Los investigadores proyectan que la industria del petróleo y el gas podría reducir los costos del desarrollo geotérmico en un 20-43% debido tanto a sus décadas de experiencia en la perforación como al número de pozos existentes en el estado. Los investigadores proyectan que en solo cuatro años, Texas tiene la capacidad de desarrollar suficiente energía geotérmica para proporcionar la misma cantidad de electricidad y producción de calor que el petróleo y el gas están proporcionando actualmente para el estado.⁷

Un pozo de petróleo y gas que ha perdido la capacidad de producir energía económicamente en forma de hidrocarburos puede ser adaptado para su uso como parte de un sistema de producción de energía geotérmica. Un gran ahorro de costos resulta de la reutilización del pozo, originalmente perforado para la producción de hidrocarburos.⁸

¿Qué factor de la lista es probablemente el más importante para permitir que Texas lance una industria geotérmica?

Proyectos hidrotermales anteriores en el estado que han ayudado al desarrollo de normas regulatorias para regir la nueva industria

Incorrecto

No hay proyectos hidrotermales en Texas y la supervisión regulatoria aún no está establecida.

El legado del estado como líder en petróleo y gas, tanto en desarrollo tecnológico como en producción

Correcto

Foco de carrera: Sam Klarin

Formación académica

B.S. Ingeniería de Petróleo, La Universidad de Texas en Austin
M.S. Energía y Recursos de la Tierra La Universidad de Texas en Austin

Sam Klarin es un recién graduado del Programa de Maestría en Energía y Recursos de la Tierra en UT Austin. Su investigación reciente analizó la disponibilidad de recursos de energía geotérmica a lo largo de la región de la Costa del Golfo de Texas y el este de Texas. Integró tecnologías energéticas de varias áreas dentro del sector energético, como la captura y el almacenamiento de carbono, la geotermia de penacho de CO2, el petróleo y el gas, y la producción de hidrógeno, en su análisis para demostrar el cruce de la geotermia con muchas otras industrias. Sam investigó específicamente el área de protacción de Brazos (un área costa afuera en el Golfo de México) y produjo un análisis económico de su potencial geotérmico.

Sam recibió su título de Licenciado en Ciencias de la Escuela de Ingeniería Cockrell en UT Austin, donde estudió ingeniería de Petróleo y Geosistemas. Sus antecedentes en perforación de petróleo y gas prepararon a Sam para estudiar sitios geológicos similares para investigar la geotermia.

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Créditos de imagen:

Texas-geothermal-6.5-km-temps-FOGIT: The Future of Geothermal in Texas
Pozos de oportunidad: Departamento de Energía de EE. UU., Oficina de Tecnologías Geotérmicas
Sam Klarin, foto de cabeza: Sam Klarin
Sam Klarin trabajando en el campo: Sam Klarin