En 2015, los líderes mundiales establecieron el objetivo de reducir las emisiones y trabajar hacia un futuro de cero emisiones netas.
Este cambio monumental impacta en un sistema que forma parte de la vida cotidiana de todo el mundo: la energía. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) predice que para 2024, la inversión en fuentes de energía limpia e infraestructura casi duplicará la inversión en combustibles fósiles. Sin embargo, en medio de esta transición, a menudo, pasamos por alto una complejidad fundamental: el subsuelo.
Incluso mientras nos esforzamos por alcanzar las cero emisiones netas, nuestra dependencia de los combustibles fósiles persiste. Lo que permanece en gran medida inexplorado es la compleja interacción entre la geopolítica, la infraestructura y las zonas subterráneas de la Tierra de 4500 millones de años de antigüedad, la fuente del 80 % de nuestras necesidades energéticas, señala el director de Energía de Seequent, Jeremy O’Brien.
Ya sea a través de la evaluación de las condiciones del lecho marino para los cimientos de las turbinas eólicas o a través de perforaciones profundas en la Tierra para aprovechar la energía geotérmica, producir petróleo y gas, o almacenar las emisiones que producimos, el subsuelo tiene la clave para las cero emisiones netas.
Allí es donde Seequent entra en juego. Como especialistas globales en software de subsuelo, nuestras herramientas de vanguardia permiten a las empresas energéticas de todo el mundo recorrer la transición, desde el modelado del fluido caliente a través de la roca para obtener energía geotérmica más productiva hasta la conversión de CO2 en minerales, y la evaluación de las condiciones del suelo para los parques eólicos marinos. En palabras de O’Brien: “Se trata de ayudar a nuestros clientes a sacar el máximo provecho de sus datos y a tener la confianza necesaria para tomar decisiones arriesgadas y potencialmente costosas”.
Más que solo nuevos electrones
La electrificación, es decir, el proceso de sustitución de las tecnologías de combustibles fósiles por soluciones basadas en la electricidad, es un componente clave de la transición. Si bien las fuentes intermitentes, como la solar y la eólica, desempeñan un papel clave, las soluciones de almacenamiento son esenciales para respaldar estas fuentes intermitentes. La infraestructura eléctrica mundial depende de la energía de carga base (la energía suministrada las 24 horas del día, los 7 días de la semana, que mantiene nuestras redes estables y garantiza que la energía llegue a los consumidores que la necesitan). La energía geotérmica, que aprovecha los depósitos de fluido caliente debajo de la superficie de la Tierra, desempeña un papel crucial, ya que proporciona energía renovable limpia las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
Seequent mantiene más del 60 % de la generación de energía geotérmica instalada a nivel mundial. Comprender estos depósitos subterráneos, incluso a kilómetros de profundidad, es vital para la toma de decisiones fundamentadas en un entorno de alto riesgo y alto beneficio.
Ormat, líder mundial en geotermia, se enfrenta al desafío de comprender las fuentes de combustible a kilómetros de profundidad bajo la superficie, fuentes que impulsan sus centrales eléctricas a diario. Tanto si se trata de perforar pozos como de optimizar las operaciones, el apoyo tecnológico para estas actividades que requieren mucho capital es esencial, independientemente del lugar del mundo en el que se encuentren sus proyectos. El software de Seequent permite la transformación de datos de recursos complejos en modelos conceptuales en 3D, lo que facilita la toma de decisiones cruciales. Simon Webbison, vicepresidente de Exploración y Gestión de Recursos de Ormat, afirma lo siguiente: “Leapfrog Energy es el software estándar de la industria y es fundamental para la forma en que hacemos negocios”.
Si bien la generación de energía geotérmica ha ganado reconocimiento por desplazar al carbón y al gas, últimamente se está poniendo más énfasis en sus beneficios en la fase final de la cadena de producción. Más allá de la producción de electricidad, las aplicaciones geotérmicas se extienden a procesos industriales, extracción de minerales, turismo y aplicaciones de calefacción. Esto recién ahora se está entendiendo más ampliamente, aunque no se trata de una nueva fuente de energía.
La energía geotérmica existe desde hace mucho tiempo; la primera planta de energía geotérmica fue diseñada en 1904 por el príncipe italiano Piero Ginori Conti en la Toscana, Italia. Durante más de cuatro décadas, los sistemas geotérmicos han proporcionado calor a más de 250 000 hogares en París, mediante la extracción de la energía de acuíferos que se encontraban hasta dos kilómetros por debajo de la ciudad.
El investigador de geotermia Joris Popineau ha construido un modelo digital de parte de la red geotérmica parisina utilizando la solución de modelado en 3D Leapfrog Energy de Seequent para comprender y monitorear mejor este recurso esencial de energía renovable.
“Queremos que la energía geotérmica sea fácil de entender, pero lo que estamos obteniendo es esencialmente un producto intangible (el calor), y esto no siempre es fácil de mostrar”, afirma Popineau. “Leapfrog Energy es una gran herramienta de visualización que agrupa todos nuestros datos de manera atractiva y de forma tal que se puedan compartir fácilmente con otras personas, incluso con aquellos que no son expertos en el campo”.
Más al este, en Múnich, la empresa local de servicios públicos SWM tiene planes de descarbonizar el sistema de calefacción para 2040 utilizando principalmente calor geotérmico procedente de acuíferos subterráneos profundos.
“El mayor valor de la calefacción geotérmica es que reemplaza la electricidad de carga base o el uso de combustibles fósiles”, señala O’Brien. “Alrededor del 40 % de toda la energía utilizada en Europa se destina a la calefacción y la refrigeración, por lo que si se pudo obtener la mitad de ese 40 % a través de perforaciones del suelo, se trata de un beneficio enorme”.
Rystad Energy estima que Europa invertirá USD 7400 millones en calefacción geotérmica entre 2022 y 2030. Este aumento de la inversión refleja cómo cambia el panorama a medida que la geotermia gana protagonismo.
Representación de los pozos geotérmicos y de los tipos de rocas del yacimiento sedimentario bajo el área sur de París.
Expectativas audaces sobre la contribución de la energía eólica marina
Las expectativas globales para la capacidad eólica marina son ambiciosas a medida que nos esforzamos por cumplir con los objetivos de energía limpia para 2030. En la COP28 (28.ª Conferencia de las Partes), los líderes mundiales se comprometieron a triplicar la capacidad de energía renovable en la próxima década, siguiendo las recomendaciones del informe insignia de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) Perspectivas de las transiciones energéticas mundiales 2023. Entre las fuentes de energía renovables, la energía eólica marina se destaca como un actor clave para acelerar la transición energética y lograr este ambicioso objetivo de triplicación. Según el informe, el mundo debe instalar casi 500 gigavatios (GW) de energía eólica marina para 2030 a fin de cumplir con los objetivos climáticos.
La presión sobre los contratistas y operadores para que pongan en marcha parques eólicos marinos subraya rápidamente la importancia del modelado del terreno y la caracterización del sitio. Al aprovechar todos los datos disponibles, podemos reducir las incógnitas de las condiciones del subsuelo para optimizar la ubicación de las turbinas y el diseño de los cimientos. Un modelo de terreno integrado, como los construidos con software de Seequent, permite a los equipos combinar conjuntos de datos de varias disciplinas (como geología, geofísica y geotecnia) para comprender el riesgo y la incertidumbre, eliminar los silos de datos, reducir los plazos de los proyectos y ayudar a mitigar los sobrecostos de los proyectos.
Vattenfall, empresa energética líder en Europa, se especializa en la planificación, la construcción y la gestión de parques eólicos marinos. Su objetivo es diseñar parques eólicos con la máxima durabilidad y minimizar los costos operativos.
Tomemos como ejemplo el parque eólico marino de Norfolk Boreas, en el Reino Unido, diseñado por Vattenfall. En este caso, el objetivo principal era comprender y predecir los niveles del lecho marino a lo largo de la vida útil del parque eólico. Este conocimiento es crucial para la instalación y el mantenimiento seguros y eficientes de cimentaciones fijas en la base y el diseño de estructuras portantes.
Vattenfall recurrió a la herramienta de modelado geofísico de Seequent, Oasis montaj, para las investigaciones del lecho marino debido a su precisión, manejo eficiente de datos e interfaz fácil de usar. Oasis montaj incluso automatiza la exportación de resultados, lo que permite ahorrar un tiempo significativo durante las iteraciones de diseño, el costo de la cimentación y una reducción de las emisiones de CO2.
Métricas rápidas:
EUR 5 millones
Ahorro en los costos de cimentación = EUR 5 millones (ahorro en acero)
30 minutos
Ahorro en el tiempo de muestreo del modelo = reducción de 6 horas a 30 minutos
Hasta 5000 toneladas
Ahorro en emisiones de CO2 = 2000 a 5000 toneladas gracias a cimentaciones más ligeras
Mantener las luces encendidas
Sin embargo, la generación de energía renovable es solo una pieza del rompecabezas. Informes recientes de AIE y BP indican que seguiremos dependiendo de los combustibles fósiles durante mucho tiempo después de 2050, aunque en volúmenes reducidos. El gas natural, por ejemplo, es un combustible puente clave en la transición y necesitaremos almacenar emisiones para alcanzar nuestros objetivos de cero emisiones netas.
En el caso de las empresas de petróleo y gas, comprender las áreas más importantes de producción de energía es primordial para la transición. Es fundamental reducir el riesgo en torno a las actividades que requieren gran inversión de capital, como la adquisición sísmica y la perforación de exploración y desarrollo. La tecnología de Seequent, perfeccionada durante más de 30 años, ayuda a descifrar estructuras clave y áreas de interés. Técnicas como la gravedad y el magnetismo proporcionan información muy necesaria a la hora de tomar decisiones sobre si invertir en proyectos o no. Seequent respalda a seis de los diez principales productores de energía a nivel mundial, delineando nuevas reservas para garantizar el suministro en un mundo en transición.
Del mismo modo, las áreas de filtrado para el almacenamiento de CO2 requieren la integración de múltiples fuentes de datos, lo que posiblemente no sea habitual en los flujos de trabajo tradicionales de petróleo y gas, afirma O’Brien. “Se requieren flujos de trabajo y herramientas flexibles para comprender la capacidad de almacenamiento disponible, en yacimientos existentes o acuíferos salinos.
Avance a un ritmo adecuado
A medida que avanzamos hacia las cero emisiones netas, los datos del subsuelo se vuelven fundamentales. La extracción del máximo valor de los datos mediante el uso de tecnología y el intercambio de los conocimientos adquiridos desempeñarán un papel fundamental para definir un futuro más limpio.
Ya sea que se trate de la optimización de las fuentes de energía tradicionales, la geotermia, la captura y el almacenamiento de carbono o la energía eólica marina, la transición comienza bajo tierra.