Estudio de caso
The Potential for Superhot Rock Energy in Oceania
¿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
Superhot rock energy’s enormous potential in Oceania
First-of-a-kind modeling from Clean Air Task Force and the University of Twente in the Netherlands estimated superhot rock energy potential around the world. This modeling represents preliminary estimates of superhot rock potential, rather than confirmed resources. Nevertheless, it suggests that Oceania is well endowed with superhot rock resources, as illustrated in our global map.i
CATF’s model finds superhot rock energy potential across about 15% of Oceania’s land area — amounting to more than 480 thousand square kilometers — at depths below 12.5 km. With a concerted focus on deep drilling research and technology innovation, Oceania should be able to access superhot rock nearly anywhere.
Just 1% of Oceania’s superhot rock resource has the potential to provide 1.1 terawatts of energy capacity, which could generate nearly 9,000 terawatt-hours (TWh) of electricity. Though these numbers are only preliminary, their scale is enormous. To provide perspective, the city of Sydney consumed 3.4 TWh in Fiscal Year 2018-19, so Oceania’s superhot rock energy resource capacity could theoretically satisfy the annual electricity demands of over 2,500 additional cities equivalent to Sydney.
Energy demand in Oceania
Oceania’s energy demand is projected to rise over the coming decades due to a growing population, higher per-capita energy consumption, and the electrification of additional sectors of the economy. Oceanian countries will also need to adopt more energy-intensive technologies to adapt to rising temperatures and extended droughts, while shifting their energy sectors away from fossil fuels.
If fully deployed and utilized, Oceania’s superhot rock resource potential could help meet the region’s energy demand, and might even produce additional electricity that could be exported in the form of high-electricity consuming products or zero-carbon fuels.
Figure 2: The total capacity potential of superhot rock energy if fully developed across countries with available heat in Oceania
Beneficios para la salud y el medio ambiente
The combined Nationally Determined Contributions (NDCs) under the Paris Agreement for all Oceanian countries and regions that have significant superhot rock energy resourcesii aim to reduce emissions by over 267 megatonnes of CO2eq annually by 2030. Additionally, numerous countries in the region have adopted zero-carbon or climate neutrality goals.iii Oceania’s superhot rock energy endowment could replace fossil-based energy sources and their associated carbon emissions. While it is improbable that superhot rock energy will reach commercial scale in time to support 2030 climate goals, it does have the potential to enable low-carbon energy development over time. Superhot rock energy would also provide air quality and health benefits by reducing nitrogen oxides, sulfur dioxide, particulate matter, and other toxic pollutants associated with the combustion of fossil fuels. And excess superhot rock energy could help Oceania produce zero-carbon fuels for decarbonizing industrial and transportation sectors.
Aprovechar los conocimientos del subsuelo
Oceania has strong subsurface expertise and infrastructure, and the region’s oil and gas companies are well poised to champion superhot rock on both domestic and foreign soil. They maintain deep expertise in many of the technical areas needed to deploy superhot rock energy quickly and a fleet of international assets, such as drilling rigs and contractual partners, that could do so at a global scale. Many of the electricians, mechanics, geoscientists, and more currently working in the region’s oil and gas sector could find similar employment in the superhot rock industry, enabling a zero-carbon employment pathway. Meanwhile, an intensive drilling and resource development program by well-funded consortia that include oil and gas industry players around the country could provide the knowledge and innovation needed to develop and rapidly commercialize superhot rock energy.
Una red fiable y eficiente
energía superhot rock está disponible las 24 horas del día, llueva o haga sol. Un sistema eléctrico sin este tipo de energía firme requiere construir un exceso de capacidad de generación y transmisión para garantizar que siempre haya suficiente para satisfacer la demanda. Por ejemplo, un estudio reciente sobre California concluyó que un sistema energético que incluyera energía firme limpia requeriría un tercio de la nueva transmisión en comparación con uno sin estos recursos. Por último, el perfil de producción 24/7 de energía superhot rock hace un mejor uso de la infraestructura de red existente al funcionar de forma fiable y constante, reduciendo la dependencia del desplazamiento de la demanda y de la costosa generación de reserva.
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. Australia, New Caledonia, New Zealand, Papua New Guinea, and Vanuatu
iii. Australia, France (of which New Caledonia is a part), New Zealand, and Papua New Guinea
iv. Estimaciones de uso del suelo para energía superhot rock 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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