A Fervo Energy aproveita a inovação em geociências para desenvolver e testar comercialmente tecnologias para sistemas geotérmicos aprimorados (EGSs, Enhanced Geothermal Systems) com o objetivo de ajudar a agilizar a transformação do mundo em um lugar mais sustentável.
Em 2023, o projeto-piloto Project Red, da Fervo, testou com sucesso um sistema geotérmico aprimorado de 3,5 MW que, agora, abastece a rede local de energia que atende aos centros de dados da Google em Nevada e fornece energia livre de carbono interruptamente.
A energia geotérmica é uma fonte de energia renovável, “sempre disponível” e adequadamente estabelecida que usa água quente da subsuperfície para gerar energia elétrica. O seu conjunto de habilidades é perfeito para o trabalho, pois a demanda por fornecimento ininterrupto de energia limpa é crescente e as tecnologias de última geração para energia geotérmica estão bem posicionadas para atender a essa necessidade.
Steve Fercho, líder em geociências de exploração da Fervo Energy, comentou que esses sistemas geotérmicos aprimorados podem ser a resposta para o que precisamos.
“Assim como a energia eólica e a energia solar, os EGSs desempenham um papel importante na forma como as tecnologias para energia renovável podem contribuir para o futuro das nossas redes globais de energia elétrica”, explicou Fercho.
191 °C
Temperatura atingida pelo Project Red
20%
Quantidade de energia necessária nos EUA que poderia ser suprida pela energia geotérmica.
2021
A Fervo e a Google assinam o primeiro acordo do mundo para produzir energia geotérmica com a tecnologia mais avançada.
Primeira parada – transformação do setor de energia
Desenvolvido em conjunto pela Fervo e pela Google em 2021, o Project Red é o primeiro acordo corporativo do mundo para desenvolver um projeto de energia geotérmica com tecnologia mais avançada.
Atraindo a atenção do mundo com seu sucesso por contribuir com energia limpa para a rede local de energia elétrica, que atende interruptamente aos centros de dados da Google em Nevada, a equipe do Fercho (da Fervo) perfurou com sucesso dois poços horizontais atravessando uma combinação de rochas metassedimentares e graníticas para gerar energia geotérmica em escala comercial.
“A confiança da Google em nossa tecnologia foi muito importante, e estamos entusiasmados em ver o nosso projeto-piloto comercial de EGS em grande escala ser reconhecido no setor de energia por seu sistema inovador de poços horizontais duplos”, declarou Fercho.
O Project Red da Fervo Energy em Nevada é o primeiro projeto comercial de um EGS com poços totalmente horizontais e, provavelmente, o mais quente já perfurado. (Imagem: Fervo Energy)
Criação de recursos geotérmicos econômicos
Embora os recursos geotérmicos existam naturalmente na subsuperfície, explorá-los de forma rentável tem se mostrado um desafio devido à variabilidade da temperatura e da permeabilidade das rochas. Porém, a aplicação de práticas e tecnologias padrão do setor de óleo e gás (como perfuração horizontal e estimulação de isolamento zonal em várias fases) em reservatórios de EGSs em profundidades de 3 a 10 km tem potencial para mudar isso.
O Project Red é um EGS de campo próximo localizado no campo geotérmico Blue Mountain, no norte de Nevada. Ele foi desenvolvido para aumentar o fluxo geotérmico de alta temperatura e ampliar a capacidade energética da rede local.
O sistema é composto de um par de poços de injeção e produção perfurados a 2,44 km abaixo da superfície e que se estendem horizontalmente para acessar o calor geotérmico. Um segundo poço horizontal em interseção bombeia água fria através de fraturas em rochas quentes para aproveitar seu calor, gerar vapor e produzir energia elétrica livre de emissão de carbono.
“O nosso sucesso com o Project Red demonstra que não existem grandes barreiras técnicas para implantar EGSs com poços horizontais a temperaturas até 200 °C em rochas ígneas ou metassedimentares semelhantes”, afirmou Fercho.
Os fluxos de trabalho digitais da Seequent permitem criar modelos em 3D de ambientes complexos de subsuperfície para avaliar volumes estimulados de rochas e posicionamento de alvos de poços. (Imagem: Fercho)
Tecnologias inovadoras de EGSs
Com o Project Red, a Fervo alcançou muitos feitos inéditos, como o primeiro projeto comercial de EGS, além do primeiro projeto de energia geotérmica conhecido que usa poços totalmente horizontais e, provavelmente, os poços horizontais mais quentes já perfurados no mundo.
“No Project Red, o nosso principal objetivo era comprovar que o uso da perfuração horizontal e da tecnologia para tratamento de estimulação em várias fases é viável para produzir energia geotérmica. É extremamente gratificante demonstrar que é possível usar a tecnologia para perfurar com sucesso rochas impermeáveis, que antes eram consideradas duras, profundas e muito quentes”, salientou Fercho.
O Leapfrog Energy, software inovador da Seequent para subsuperfícies, é usado na geração de mais da metade da energia geotérmica do mundo com ferramentas de colaboração e modelagem em 3D que ajudam a compreender a subsuperfície.
Com o uso do Leapfrog, a Fervo foi capaz de gerenciar o Project Red com facilidade.
”"O Leapfrog é o software para modelagem de solo em 3D mais fácil de usar, mais intuitivo e mais rápido disponível no mercado. Com ele, é possível integrar os diferentes tipos de dados de poços geotérmicos", esclareceu Fercho.
“Ele é a nossa ferramenta mais importante para analisar a subsuperfície e determinar a melhor localização para perfurar poços. E, à medida que perfuramos, podemos atualizar os nossos modelos para garantir um planejamento contínuo.
Poderíamos percorrer uma nova linha de levantamento a mais de 300 metros de distância e visualizar os nossos dados em um dia”, acrescentou Fercho.
A modelagem em 3D do ambiente complexo da subsuperfície é um insight importante sobre as variáveis no posicionamento de alvos que determinam a perfuração.
“Há uma grande diferença de dureza entre as rochas que compõem o reservatório-alvo do Project Red. A modelagem no Leapfrog nos ajuda a compreender como essas rochas estão orientadas e como elas afetam a nossa perfuração”, explicou Fercho.
Os dados de poços mostram o embasamento cristalino descendo no sentido noroeste com cada bloco de falha mergulhando em direção à frente da cordilheira. (Imagem: Fercho)
Um caminho definido para inovação
Os profissionais da Fervo usam o Oasis montaj para realizar modelagem geofísica, pois ele se integra perfeitamente ao Leapfrog Energy. Além do Leapfrog, eles usam o Seequent Central para visualizar, acompanhar e gerenciar seus grandes conjuntos de dados geológicos em um ambiente centralizado e auditável.
“O Leapfrog Energy e o Oasis montaj podem se comunicar intuitivamente entre si por meio do Central. Essa capacidade facilitou a conexão eficiente de vários indivíduos em cinco escritórios dos Estados Unidos e em vários fusos horários para garantir comunicação e colaboração essenciais”, declarou Fercho.
“Com o Central, as nossas equipes podem acessar diretamente as atuais interpretações geocientíficas umas das outras e coordenar facilmente um modelo holístico em 3D que pode ser refinado iterativamente sempre que novos dados são incluídos”, explicou Fercho.
Os modelos numéricos de simulação de reservatórios ajustados com os dados do campo do projeto sugerem um caminho definido para inovação, que visa aumentar a capacidade energética para 8 MW de energia elétrica por poço de produção.
”Há uma grande oportunidade para aproveitar o crescimento da energia geotérmica como fonte de energia limpa, estável e renovável. Valorizamos a Seequent por ouvir, considerar o nosso feedback e estar sempre na direção certa para garantir melhorias e atualizações de software", ressaltou Fercho.
Os dois poços horizontais têm extensão de 1 km em comprimento lateral e atingem a temperatura máxima de 191 °C. (Imagem: Fercho)
Construção do nosso futuro de energia geotérmica
Estudos demonstram que, em todo o mundo, há calor suficiente na subsuperfície para atender a uma parte significativa da demanda mundial de energia. Graças aos avanços da Fervo em perfuração e análise de subsuperfícies, que mostram a energia geotérmica como uma energia confiável, econômica e escalável globalmente, o caminho está livre para a tecnologia para energia geotérmica comercial.
O sucesso do Project Red acompanha o foco contínuo da Fervo para possibilitar um rápido avanço na implantação da energia geotérmica. Desde 2018, a Seequent colabora com o Observatório de fronteiras para pesquisas em energia geotérmica (FORGE, Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy) de Utah, um projeto desenvolvido para pesquisar e testar novas ferramentas e tecnologias.
Em setembro de 2023, a empresa iniciou a construção de um projeto avançado para produção de energia geotérmica, a Cape Station de 400 MW, próxima à FORGE em Utah, que deve começar a fornecer energia à rede em 2026 e atingir a produção em larga escala e ininterruptamente em 2028.
Além disso, em fevereiro de 2024, a Fervo anunciou um novo financiamento no valor de US$ 244 milhões para avançar em sua próxima fase de crescimento, que é a implantação de tecnologia comprovada para produzir energia geotérmica em grande escala sem emissão de carbono e comercialmente viável de forma ininterrupta.
“Mal podemos esperar para ver como os avanços em pesquisas e tecnologias podem manter a energia geotérmica no foco da produção global de energia limpa”, comentou Fercho.
Os modelos numéricos de simulação de reservatórios ajustados com os dados do campo do projeto sugerem um caminho definido para inovação, que visa aumentar a capacidade energética para 8 MW de energia elétrica por poço de produção.
“Há uma grande oportunidade para aproveitar o crescimento da energia geotérmica como fonte de energia limpa, estável e renovável. Valorizamos a Seequent por ouvir, considerar o nosso feedback e estar sempre na direção certa para garantir melhorias e atualizações de software”, ressaltou Fercho.