Investigadores del MIT impulsan la energía geotérmica de próxima generación, buscando rocas más profundas y calientes para generar electricidad a gran escala, con avances tecnológicos y apoyo legislativo.
La energía geotérmica es una fuente de energía limpia y continua, accesible en diversas ubicaciones, aunque su adopción ha sido lenta a lo largo de la historia. Desde hace casi 2,000 años, los romanos ya aprovechaban el calor del interior de la Tierra, como se evidencia en el complejo termal de Bath, Inglaterra. La producción eléctrica a partir de fuentes geotérmicas comenzó en Italia a principios del siglo XX. En Estados Unidos, el campo geotérmico Geysers en California inició su generación eléctrica a gran escala en 1960 y actualmente produce más de 725 megavatios de potencia base.
A pesar de que la Agencia Internacional de Energía (AIE) señala que la energía geotérmica aún representa menos del 1% de la demanda eléctrica global, países como Kenya e Iceland han adoptado esta tecnología con éxito, generando más del 40% y casi el 30% de su electricidad respectivamente.
Recientemente, avances tecnológicos, un aumento en la inversión privada y cambios en las políticas energéticas y medioambientales han reavivado el interés por desarrollar la energía geotérmica. Según las proyecciones de la AIE, si los costos continúan disminuyendo, esta fuente podría satisfacer el 15% del crecimiento en la demanda mundial de electricidad entre 2024 y 2050. Países como Estados Unidos, Indonesia, Nueva Zelanda y Turquía están priorizando su expansión dentro de sus estrategias energéticas.
Para lograr una generación eléctrica a gran escala desde fuentes geotérmicas, es esencial expandir lo que se conoce como *geotermia de nueva generación*. Esta técnica implica aprovechar el calor proveniente de rocas a temperaturas que oscilan entre los 100 °C y más de 400 °C, frecuentemente a varios kilómetros bajo la superficie terrestre. Recientemente, representantes bipartidistas del Congreso estadounidense introdujeron legislación para promover la investigación y desarrollo de un tipo específico conocido como *roca supercalentada*.
El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha sido pionero en este ámbito gracias al informe “El Futuro de la Energía Geotérmica”, elaborado bajo la dirección del exprofesor Jeff Tester. Este trabajo fue fundamental para establecer una estrategia nacional sobre energía geotérmica hace dos décadas. En 2008, investigadores del Plasma Science and Fusion Center (PSFC) desarrollaron una técnica innovadora llamada perforación por ondas milimétricas, apoyada por uno de los primeros fondos semilla del MIT Energy Initiative (MITEI). Esta tecnología está siendo comercializada por **Quaise Energy**, una empresa emergente creada por MIT.
MITEI está patrocinando proyectos relacionados con la geotermia avanzada a través del Future Energy Systems Center. Uno de estos proyectos se centra en los aspectos técnico-económicos relacionados con plantas geotérmicas co-localizadas con centros de datos. Este enfoque es especialmente relevante dado el aumento en acuerdos para adquirir electricidad generada mediante energía geotérmica. Recientemente se llevó a cabo un simposio donde se discutieron las oportunidades y desafíos asociados con esta forma renovable.
A profundidades moderadas bajo tierra, las temperaturas suelen ser estables durante todo el año. En ciertas regiones, estas temperaturas son más cálidas que las superficiales durante el invierno y más frescas en verano; esto permite utilizar bombas de calor geotérmicas para regular las temperaturas dentro de edificios. Por ejemplo, el Centro para Computación y Ciencia de Datos de Boston University satisface aproximadamente el 90% de sus necesidades térmicas mediante sistemas geotérmicos.
Aprovechar fuentes geotérmicas más calientes y generalmente más profundas podría generar grandes cantidades de electricidad durante décadas desde un solo sitio. La *geotermia avanzada* hace referencia a sistemas diseñados para operar a altas temperaturas mediante tecnologías mejoradas y supercalentadas. Esto incluye métodos como circulación forzada a través de fracturas ingenieras o sistemas cerrados donde un fluido circulante es calentado mediante tuberías subterráneas.
Para que un lugar sea adecuado para instalaciones geotérmicas avanzadas no solo se requiere calor sino también un fluido capaz de transportar ese calor. Generalmente se utiliza agua que puede estar presente naturalmente o ser inyectada desde otras fuentes. El diseño debe incluir redes fracturadas conectadas adecuadamente para evitar pérdidas significativas durante el proceso.
Las técnicas geofísicas permiten identificar sitios con suficiente calor cerca de la superficie; sin embargo, perforar hasta alcanzar estos recursos puede ser costoso y laborioso.
A medida que avanza la investigación sobre *geotermia supercalentada*, surgen nuevos retos debido al comportamiento diferente que presentan las herramientas metálicas y los fluidos circulantes a altas temperaturas. Investigadores están evaluando alternativas como usar dióxido de carbono supercrítico en lugar de agua para mejorar la eficiencia energética.
La tecnología desarrollada por PSFC que utiliza ondas milimétricas representa una innovación destacada proveniente del MIT. Este método promete ser varias veces más rápido que los métodos tradicionales al vaporizar roca mediante energía microondas. Se está creando un laboratorio dedicado para estudiar cómo interactúa esta tecnología con rocas cristalinas bajo condiciones realistas.
Además, MIT Proto Ventures ha establecido un canal especializado en energía geotérmica donde se identifican invenciones prometedoras provenientes de diversas disciplinas académicas relacionadas con ingeniería mecánica, ciencias terrestres y química.
Durante el reciente simposio organizado por MITEI, estos innovadores presentaron sus tecnologías ante empresas miembros del instituto; además se discutieron políticas internacionales relacionadas con la expansión futura del sector energético geotérmico.