Estudio de caso
El potencial de energía superhot rock en Oriente Próximo y el Norte de África
¿Y si existiera una fuente de energía renovable omnipresente y siempre activa con potencial para sustituir a la generación de energía a partir de combustibles fósiles y satisfacer gran parte de las futuras necesidades energéticas del mundo? ¿Y si esa fuente de energía pudiera proporcionar energía firme sin problemas de variabilidad? ¿Y si tuviera una baja huella terrestre y estuviera disponible en todo el mundo, reduciendo la necesidad de importar energía?
Esta fuente de energía es posible. Se llama energía superhot rock.
El poder de la energía geotérmica de las rocas supercalientes
energía superhot rock es una fuente de energía emergente que aprovechará enormes reservas de energía renovable bombeando agua a las profundidades de rocas subterráneas calientes, donde se calienta de forma natural y vuelve a la superficie en forma de vapor. Ese vapor podría utilizarse para producir electricidad libre de carbono, hidrógeno limpio y otros productos de alta intensidad energética.
Los sistemas geotérmicos tradicionales actuales sólo funcionan en regiones donde el agua caliente existe de forma natural cerca de la superficie terrestre. En cambio, los sistemas de energía superhot rock penetrarían más profundamente en la tierra y no necesitarían fuentes subterráneas de agua, por lo que serían viables en todo el mundo. Con una inversión adecuada para superar los obstáculos tecnológicos, energía superhot rock podría alcanzar escala comercial. Si se consigue, energía superhot rock podría proporcionar energía firme y limpia a gran escala sin el riesgo de importación y la huella de uso del suelo de otras fuentes de energía.
Figura 1: Animación de un sistema energía superhot rock
energía superhot rockEl enorme potencial de la UE en Oriente Medio y el Norte de África
Un modelo inédito de Clean Air Task Force y la Universidad de Twente (Países Bajos) calcula el potencial de energía superhot rock en todo el mundo. Esta modelización representa estimaciones preliminares del potencial de roca supercaliente, más que recursos confirmados. No obstante, sugiere que MENA está bien dotada de recursos de roca supercaliente, como se ilustra en el mapa global.i
CATFEl modelo de energía superhot rock revela un potencial de hasta el 50% de la superficie de Oriente Medio y el Norte de África -más de 2,5 millones de kilómetros cuadrados- a profundidades inferiores a 12,5 km. Con un enfoque concertado en la investigación de la perforación profunda y la innovación tecnológica, MENA debería ser capaz de acceder a la roca supercaliente en casi cualquier lugar.
Sólo el 1% de los recursos de roca supercaliente de Oriente Próximo y el Norte de África tiene potencial para proporcionar 7,2 teravatios de capacidad energética, lo que podría generar casi 60.000 teravatios-hora (TWh) de electricidad. Aunque estas cifras son preliminares, su magnitud es enorme. Para tener una perspectiva, la ciudad de Dubai consumió 53,1 TWh en 2022, por lo que la capacidad de recursos de MENA energía superhot rock podría teóricamente satisfacer la demanda anual de electricidad de más de 1.200 ciudades adicionales equivalentes a Dubai.
Demanda energética en MENA
Se prevé que la demanda energética de Oriente Medio y el Norte de África aumente en las próximas décadas debido al crecimiento de la población, el mayor consumo de energía per cápita y la electrificación de nuevos sectores de la economía. Los países de Oriente Medio y Norte de África también tendrán que adoptar tecnologías más intensivas en energía para adaptarse al aumento de las temperaturas y a las sequías prolongadas, a la vez que alejan sus sectores energéticos de los combustibles fósiles.
El potencial de capacidad de MENA energía superhot rock es significativamente superior a la capacidad libre de carbono que necesita la región. Si se desplegara y utilizara en su totalidad, el potencial de recursos de roca supercaliente de MENA podría satisfacer plenamente la demanda energética de la región, con miles de teravatios-hora de potencial de generación restantes para exportar en forma de productos de alto consumo eléctrico o combustibles sin carbono.
Figura 2: Potencial de capacidad total de energía superhot rock si se desarrolla plenamente en todos los países con calor disponible en MENA
Aprovechar los conocimientos del subsuelo
La región de Oriente Medio y Norte de África es famosa por su experiencia y sus infraestructuras en el subsuelo. Por poner sólo un ejemplo, el Grupo Petrolero de Arabia Saudí (ARAMCO) es la mayor empresa petrolera y gasística del mundo, con una plantilla de más de 70.000 empleados.¹¹ ARAMCO y otras grandes empresas petroleras y gasísticas de la región están bien preparadas para defender la roca supercaliente tanto en suelo nacional como extranjero. Poseen profundos conocimientos en muchas de las áreas técnicas necesarias para desplegar rápidamente energía superhot rock y una flota de activos internacionales, como equipos de perforación y socios contractuales, que podrían hacerlo a escala mundial. Por ejemplo, un programa intensivo de perforación y desarrollo de recursos a cargo de consorcios bien financiados que incluyan a actores de la industria del petróleo y el gas de toda la región MENA podría aportar los conocimientos y la innovación necesarios para desarrollar y comercializar rápidamente energía superhot rock.
Beneficios para la salud y el medio ambiente
Las Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional (NDC, por sus siglas en inglés) combinadas en el marco del Acuerdo de París para todos los países de Oriente Medio y el Norte de África que cuentan con importantes recursos de energía superhot rock ii tienen como objetivo reducir las emisiones en casi 500 megatoneladas de CO2eq anuales para 2030. Además, numerosos países de la región han adoptado objetivos de cero emisiones de carbono o neutralidad climática.iii La dotación de MENA energía superhot rock podría sustituir a las fuentes de energía fósiles y sus emisiones de carbono asociadas. Aunque es improbable que energía superhot rock alcance la escala comercial a tiempo para apoyar los objetivos climáticos de 2030, tiene el potencial de permitir un desarrollo energético bajo en carbono con el tiempo. energía superhot rock también proporcionaría beneficios para la calidad del aire y la salud al reducir los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre, las partículas y otros contaminantes tóxicos asociados a la combustión de combustibles fósiles. Y el exceso de energía superhot rock podría ayudar a MENA a producir combustibles sin carbono para descarbonizar los sectores industrial y del transporte.
Potencial de desalinización
La desalinización es una de las principales fuentes de abastecimiento de agua en Oriente Medio y Norte de África. En el Reino de Arabia Saudí, por ejemplo, la desalinización proporciona alrededor del 70% del agua potable. El Reino produce más de 2.000 millones de metros cúbicos de agua de mar desalinizada al año, que consumen unos 6,64 TWh de electricidad generada por el 25% de la producción nacional total de petróleo y gas del país. Se prevé que la proporción de petróleo y gas utilizada para desalar agua de mar aumente hasta el 50% en 2030.El pleno aprovechamiento del potencial de energía superhot rocken Arabia Saudí podría producir electricidad suficiente para satisfacer la demanda anual total de electricidad del Reino, incluido el aumento previsto de la demanda de desalinización, con más de 16.000 TWh restantes para nuevas desalinizaciones u otros usos. Resultados similares se darían en otros países de Oriente Medio y el norte de África con necesidades importantes de desalinización, ya sea ahora o en el futuro.
Uso eficiente del suelo
energía superhot rock se espera que sea un recurso extremadamente denso en energía, por lo que sus necesidades de suelo serán excepcionalmente bajas. Se calcula que para producir 1 GW de energía superhot rock se necesitarán unos 12 km2 de terreno, frente a los 160 km2 del gas natural, los 180 km2 de la energía solar, los 520 km2 de la energía eólica marina y los 14.000 km2 de la biomasa.iv
¿Cuánto costará?
Según modelos preliminares, la electricidad producida a partir de recursos maduros de energía superhot rock podría ser competitiva con las fuentes de energía convencionales a un precio potencialmente tan bajo como 25-40 dólares (USD) por MWh de media mundial.v Los costes iniciales serán más elevados para los proyectos pioneros, pero es probable que disminuyan progresivamente del mismo modo que los costes de los proyectos de gas de esquisto no convencional, energía solar y energía eólica han disminuido tras su comercialización.
Figura 3: Gráfico ilustrativo que muestra cómo se espera que la electricidad producida a partir de roca supercaliente sea competitiva para las centrales NOAK (Nth-of-a-kind plants) basándose en el coste nivelado estimado de la electricidad tras su plena comercialización.
Con la financiación y el apoyo político adecuados, energía superhot rock podría desarrollar todo su potencial: crear abundante energía renovable en todo el mundo.
Para saber más sobre las innovaciones políticas y tecnológicas necesarias para hacer realidad el potencial revolucionario de energía superhot rock, visite nuestro sitio web. Consulte más resultados de la investigación sobre mapas de calor de CATFaquí. Para más información, póngase en contacto con [email protected].
Notas finales
i. Metodología futura
ii. Argelia, Egipto, Irán, Irak, Jordania, Libia, Marruecos, Omán, Arabia Saudí, Siria y Yemen.
iii. Jordania, Marruecos, Omán y Arabia Saudí
iv. Estimaciones del uso del suelo para energía superhot rock a partir de LucidCatalyst y Hotrock Research Organization. (2023). A Preliminary Techno-Economic Model of energía superhot rock. https://www.catf.us/resource/preliminary-techno-economic-model-superhot-rock-energy/. Estimaciones del uso del suelo para todas las demás fuentes de energía de Lovering, Jessica, Swain, Marian, Blomqvist, Linus, & Hernandez, Rebecca R. (2022). "Land-use intensity of electricity production and tomorrow's energy landscape". PLoS ONE 17(7): e0270155. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0270155
v. Los escenarios de costes se desarrollaron utilizando el modelo tecnoeconómico SHR de CATF(Herter, 2023). Es importante entender que no se ha tenido en cuenta el riesgo o la restricción del agua. Además, el informe LCOE asume las innovaciones de ingeniería en perforación profunda, creación de yacimientos, construcción de pozos y herramientas de fondo de pozo necesarias para permitir el desarrollo comercial de un proyecto geotérmico en roca supercaliente. Estas estimaciones de costes no representan los costes probables delas primerasplantas deroca supercaliente. Más bien, el informe estima los costes de la enésimaplanta de su clase. Además, el informe considera las conducciones de operación y los conocimientos presentes en Estados Unidos. Las cifras no se han ajustado para tener en cuenta los sesgos regionales de los costes.
Estado futuro de la roca supercaliente:
Pasos clave hacia el éxito
Inversión privada y pública
Se necesitan inversiones de fuentes tanto privadas como públicas para ayudar a energía superhot rock a alcanzar todo su potencial. Se necesitarán recursos de los gobiernos, la industria geotérmica, las instituciones académicas, la industria del petróleo y el gas y las empresas tecnológicas.
Inversión pública
Las inversiones públicas tempranas pueden poner en marcha el proceso de comercialización ofreciendo incentivos a las campañas de perforación, financiando la I+D en las primeras fases para "desproteger" la roca supercaliente en los sectores público y privado, financiando proyectos piloto y potenciando la cooperación entre proyectos internacionales.
Régimen reglamentario
Se necesitan nuevas políticas para garantizar que el desarrollo de energía superhot rock sea seguro y eficiente. También se necesitan marcos institucionales que proporcionen los recursos necesarios para el desarrollo y la escalabilidad a escala mundial.
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