Los Sistemas Geotérmicos Mejorados, en inglés Enhanced Geothermal Systems (EGS), son una tecnología en desarrollo para la generación masiva de energía eléctrica mediante un mejor aprovechamiento del calor natural del interior de la Tierra. La extracción de esta energía requiere la apertura de vías mediante procesos de fracturación hidráulica o ‘fracking’ en zonas de roca caliente y seca ubicadas a una profundidad aproximada de 5 km.
A diferencia de los yacimientos geotérmicos clásicos, en estos es necesario inyectar un fluido (generalmente gas), que recoja la energía en forma de calor y la transporte a la superficie, donde será convertida en electricidad. El sistema funciona así como un enorme intercambiador de calor que posibilita la obtención de energía limpia de manera sostenible en el tiempo.
Pablo Olasolo Alonso, investigador de la Universidad de La Rioja (España), propone en su tesis doctoral el uso de óxido nitroso como nuevo fluido de trabajo en los Sistemas Geotérmicos Mejorados (EGS). Su empleo aumentaría la eficacia en la obtención de electricidad a gran escala procedente de esta fuente de energía renovable.
Con esta tesis, titulada ‘Óxido nitroso como fluido de trabajo en sistemas geotérmicos mejorados (EGS)’, Olasolo ha obtenido el grado de doctor con mención internacional por la Universidad de La Rioja, con la calificación de sobresaliente ‘cum laude’. Realizada íntegramente en inglés, ha sido dirigida por Manuel Celso Juárez Castelló, catedrático de la Universidad de La Rioja en el Departamento de Ingeniería Mecánica.
La capacidad del fluido empleado para transportar el calor es clave en la eficacia de los Sistemas Geotérmicos Mejorados. Por eso Olasolo ha centrado su tesis doctoral en determinar las propiedades termodinámicas que debe tener y buscar (entre más de 1.400 sustancias posibles) el más adecuado. Y este ha resultado ser el óxido nitroso.
El investigador explica que “la principal ventaja del óxido nitroso respecto al dióxido de carbono (fluido de trabajo empleado hasta ahora) es su menor viscosidad, que le permite fluir mejor y lograr una mayor ratio de extracción de calor”. La mejora podría suponer la obtención de entre un 30 y un 50 por ciento más de energía, según estimaciones pendientes de concretar en próximos estudios.
Se trata, además, de un gas de efecto invernadero, cuyas principales fuentes de emisión son la agricultura intensiva, quema de biomasa y combustibles fósiles, uso de fertilizantes nitrogenados y deforestación. Su introducción dentro del circuito cerrado de funcionamiento del Sistema Geotérmico Mejorado evitaría que parte de este fluido contaminante acabase en la atmósfera.
Olasolo destaca la importancia de los EGS para el impulso de las energías renovables: “Su uso no está ligado al mero apoyo para el agua caliente sanitaria o la calefacción en el sector residencial, sino que posee una finalidad mucho más ambiciosa: sustituir a las plantas de generación de energía eléctrica mediante la quema de combustibles fósiles (como por ejemplo la planta de extracción de gas ubicada en Sotés o la central térmica de ciclo combinado de Arrúbal), evitando los riesgos de contaminación que suponen”.
Para su investigación, Olasolo ha elaborado un completo estudio de fluidos a través del software Engineering Equation Solver, disponible en la Universidad de La Rioja. Ha realizado dos estancias de investigación en el Seismic Monitoring & Research Center de la Universidad de Malta y ha visitado la Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre de la Universidad de Estrasburgo, así como plantas de energía geotérmica mejorada en Francia y en Alemania.
Su trabajo ha sido publicado en revistas internacionales de reconocido prestigio, en artículos colaborativos con investigadores de la Ocean and Earth Science de la Universidad de Southampton (Reino Unido) y del Department of Geoscience & Engineering de la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos). Su último artículo, ‘Analysis of working fluids applicable in Enhanced Geothermal Systems: Nitrous oxide as an alternative working fluid’, ha sido publicado en la revista Energy.
En la actualidad, existen más de 20 EGS en todo el mundo, especialmente en Estados Unidos, Europa (en España no existe ninguna), Asia y Oceanía, sustentadas con capital público, con el objetivo de investigar y desarrollar esta tecnología. Cabe destacar la apertura, en mayo de 2013, de una de estas plantas en Australia, a través de la empresa Geodynamics y de capital 100% privado, que obtiene ya una potencia de generación de energía eléctrica superior a 1 MW. (Fuente: Universidad de La Rioja)
