Generar energía limpia, confiable y asequible es el trilema energético de la actualidad.
Fervo Energy ha afrontado el desafío con una nueva tecnología geotérmica que permite estar un paso más cerca de la energía libre de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Su proyecto piloto, el “Proyecto Rojo”, probó con éxito un sistema geotérmico mejorado (enhanced geothermal system, EGS) de 3,5 MW, el cual ahora alimenta la red energética local que abastece a los centros de datos de Google en Nevada.
La innovación geotérmica es clave en nuestro camino hacia el cero neto, ya que el cruce de tecnologías es fundamental entre las industrias. Aunque la mayor parte de la demanda de electricidad limpia se satisface con innovación eólica y solar, su dependencia de las condiciones ambientales posee limitaciones.
La geotermia es una energía renovable “siempre activa” bien establecida, que utiliza agua caliente del subsuelo para producir electricidad. Además, a medida que aumenta la demanda de energía limpia las 24 horas del día, los 7 días de la semana, las tecnologías geotérmicas de última generación se encuentran en una posición ventajosa para satisfacer esa necesidad.
“Junto con la energía eólica y solar, los sistemas geotérmicos mejorados, o EGS (Enhanced Geothermal Systems), poseen un papel importante que desempeñar en la forma en que las tecnologías de energía renovable pueden contribuir al futuro de nuestras redes eléctricas globales”, afirma Steve Fercho, líder de geociencias de exploración en Fervo Energy.
191 °C
Temperatura alcanzada por el Proyecto Rojo.
20%
Cantidad de necesidades energéticas de Estados Unidos que podrían ser abastecidas por la energía geotérmica.
2021
Fervo y Google firman el primer acuerdo mundial para desarrollar la geotermia de última generación.
Fervo Energy aprovecha la innovación en geociencias para desarrollar y probar comercialmente las tecnologías de EGS a fin de ayudar a acelerar la transición del mundo hacia la energía sostenible. El Proyecto Rojo de la compañía es único para la industria de la energía, ya que Fercho y el equipo de Fervo perforaron con éxito un par de pozos horizontales mediante de una combinación de rocas metasedimentarias y graníticas a fin de lograr la producción geotérmica comercial.
Codesarrollado por Fervo y Google en el marco de una asociación creada en 2021, el Proyecto Rojo es“el primer acuerdo corporativo del mundo para desarrollar un proyecto de energía geotérmica mejorado”. Además, ha captado la atención mundial mediante su éxito en la contribución de energía limpia a la red de energía local que abastece a los centros de datos de Google en Nevada.
“Es muy importante que Google haya confiado en nuestra tecnología y estamos entusiasmados de ver que nuestro proyecto piloto comercial de EGS a gran escala obtiene reconocimiento en la industria energética gracias a su sistema innovador de pozos dobles horizontales”, señala Fercho.
”El modelado en Leapfrog nos ayuda a comprender cómo se orientan estas rocas y cómo afectan nuestra perforación.
says Fercho.
El Proyecto Rojo de Fervo Energy en Nevada es el primer proyecto comercial de EGS con pozos totalmente horizontales y, probablemente, el más caliente que se haya perforado (imagen: Fervo Energy).
Si bien los recursos geotérmicos existen de forma natural bajo tierra, explotarlos de manera rentable ha demostrado ser un desafío, debido a la variabilidad en la temperatura y permeabilidad de la roca. Sin embargo, utilizar prácticas y tecnologías estándar que son parte de la industria del petróleo y el gas (como la perforación horizontal y la estimulación del aislamiento zonal multietapa) en los yacimientos de EGS a profundidades de 3 a 10 kilómetros posee el potencial de generar un cambio.
El Proyecto Rojo, es un EGS de campo cercano ubicado en el campo geotérmico de Blue Mountain en el norte de Nevada, diseñado para elevar los caudales geotérmicos de alta temperatura y aumentar la capacidad energética de la red local.
El sistema está compuesto por un par de pozos de inyección y producción perforados a 8000 pies por debajo de la superficie, y que se extienden de forma horizontal para acceder al calor geotérmico. Un segundo pozo horizontal transversal bombea agua fría a través de fracturas en rocas calientes a fin de aprovechar su calor, generar vapor y producir electricidad libre de carbono.
“Nuestro éxito con el Proyecto Rojo demuestra que no existen barreras técnicas significativas para la implementación de sistemas EGS horizontales hasta temperaturas de 400 °F, en rocas metasedimentarias o ígneas similares”, afirma Fercho.
Los flujos de trabajo digitales de Seequent permiten crear modelos en 3D de entornos complejos del subsuelo para ayudar a evaluar los volúmenes de roca estimulada y los pozos objetivo (Imagen: Fercho).
Tecnologías de EGS de última generación
Con el Proyecto Rojo, Fervo ha logrado muchas metas: el primer proyecto comercial de EGS, el primer proyecto geotérmico conocido que utiliza pozos completamente horizontales y, posiblemente, los pozos horizontales más calientes que se hayan perforado.
“Nuestro objetivo número uno para el Proyecto Rojo era demostrar que el uso de la perforación horizontal y la tecnología de tratamiento de estimulación multietapa es viable para la geotermia. Es muy satisfactorio demostrar que la roca impermeable, que antes se consideraba demasiado dura, demasiado profunda y demasiado caliente para que la tecnología la manipulara, se puede perforar con éxito”, indica Fercho.
”Leapfrog es el software de modelado de suelos en 3D más fácil, rápido e intuitivo que existe, lo que nos permite integrar todos los diferentes tipos de datos de los pozos geotérmicos.
says Fercho.
Perforación de precisión para identificar pozos
El software del subsuelo innovador de Seequent respalda la producción de más de la mitad de la energía geotérmica del mundo con herramientas de modelado en 3D y de colaboración a fin de ayudar a comprender el subsuelo.
“Leapfrog es el software de modelado de suelos en 3D más fácil, rápido e intuitivo que existe, lo que nos permite integrar todos los diferentes tipos de datos de los pozos geotérmicos. Nuestra herramienta más importante es poder caracterizar el subsuelo para determinar la mejor ubicación de los pozos antes de perforar. Además, a medida que perforamos, podemos actualizar nuestros modelos para lograr una planificación continua”, señala Fercho.
“Por ejemplo, podríamos bajar una nueva línea de levantamiento 1000 pies más y visualizar nuestros datos en un día”, afirma.
Modelar el entorno complejo del subsuelo en 3D es importante, ya que aporta información sobre las variables dentro de la formación objetivo que afectan la perforación.
“Existe una gran diferencia de dureza entre las rocas que componen el yacimiento objetivo en el Proyecto Rojo. El modelado en Leapfrog nos ayuda a comprender cómo se orientan estas rocas y cómo afectan nuestra perforación”, indica Fercho.
Los datos del pozo muestran que el basamento desciende hacia el noroeste con cada bloque de falla inclinándose hacia el frente de la cordillera (Imagen: Fercho).
Un camino claro hacia la innovación
El equipo de Fervo utiliza Oasis montaj para su modelado geofísico, dado que se integra perfectamente con Leapfrog Energy. Además, utilizan Seequent Central para visualizar, monitorear y gestionar sus grandes conjuntos de datos geológicos desde un entorno centralizado y auditable.
“Leapfrog Energy y Oasis montaj pueden comunicarse de forma intuitiva entre sí a través de Central, y nos ha permitido conectar sin problemas a múltiples personas con una comunicación y colaboración esenciales en cinco oficinas dentro de Estados Unidos y varias zonas horarias distintas”, afirma Fercho.
”Central permite a que nuestros equipos accedan directamente a las interpretaciones geocientíficas actuales de cada uno y coordinen con facilidad un modelo en 3D holístico que se puede refinar de forma iterativa cada vez que se introducen nuevos datos.
says Fercho.
Los modelos numéricos de simulación de yacimientos calibrados con los datos de campo del proyecto sugieren un camino claro de innovación para poder aumentar la capacidad de potencia hasta 8 MW de energía eléctrica por pozo de producción.
“La magnitud de las oportunidades para aprovechar el crecimiento geotérmico como una fuente de energía limpia, consistente y renovable es enorme. Apreciamos que Seequent escuche, tenga en cuenta nuestros comentarios y vaya siempre en la dirección correcta en cuanto a mejoras y actualizaciones de software”, señala Fercho.
El par de pozos horizontales se extiende por longitudes laterales de 3250 pies y alcanza temperaturas máximas de 376 °F (191 °C) (imagen: Fercho).
Forjar nuestro futuro geotérmico
Los estudios demuestran que existe suficiente calor en el subsuelo en todo el mundo para satisfacer una parte significativa de la demanda energética mundial. Gracias a los avances de Fervo en perforación y análisis del subsuelo, que demuestran que la geotermia es confiable, competitiva en costos y escalable a nivel mundial, se allana el camino para la tecnología comercial de energía geotérmica.
El éxito del Proyecto Rojo se produce tras el enfoque continuo de Fervo en permitir un avance rápido en la implementación geotérmica. Desde 2018, Seequent ha colaborado con el proyecto del Observatorio Fronterizo para la Investigación en Energía Geotérmica de Utah (Utah Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy, FORGE), diseñado para investigar y poner a prueba nuevas herramientas y tecnologías.
Junto con Fervo y los modelos innovadores en 3D creados con el software de Seequent para respaldar su trabajo en la Estación del Cabo.
En septiembre de 2023, la compañía inició la construcción de un proyecto de energía geotérmica de última generación, la Estación del Cabo de 400 MW, junto a FORGE en Utah, que se espera que comience a suministrar energía a la red en 2026 y alcance una producción a gran escala durante todo el día en 2028.
Asimismo, en febrero de 2024, Fervo anunció nuevos fondos por un valor de 244 millones de dólares: financiación para desbloquear su próxima fase de crecimiento; “la implementación de tecnología geotérmica comprobada a escala para ayudar a proporcionar energía libre de carbono comercialmente viable las 24 horas del día, los 7 días de la semana”.
”Estamos ansiosos por ver cómo los avances en investigación y tecnologías pueden continuar ubicando a la geotermia en el centro la producción mundial de energía limpia.
says Fercho.