
Un sistema geotérmico mejorado ( EGS ) genera electricidad geotérmica sin recursos hidrotermales convectivos naturales. Tradicionalmente, los sistemas de energía geotérmica operaban solo donde el calor, el agua y la permeabilidad de la roca presentes de forma natural eran suficientes para permitir la extracción de energía. [ 1 ] Sin embargo, la mayor parte de la energía geotérmica accesible mediante técnicas convencionales se encuentra en roca seca e impermeable. [ 2 ] Las tecnologías EGS amplían la disponibilidad de recursos geotérmicos mediante métodos de estimulación, como la estimulación hidráulica.
Descripción general
En muchas formaciones rocosas, las grietas y poros naturales impiden que el agua fluya a velocidades económicamente viables. La permeabilidad puede mejorarse mediante la fracturación hidráulica, que consiste en bombear agua a alta presión a través de un pozo de inyección hacia la roca naturalmente fracturada. La inyección aumenta la presión del fluido en la roca, lo que desencadena eventos de cizallamiento que expanden las grietas preexistentes y mejoran la permeabilidad del sitio. Mientras se mantenga la presión de inyección, no se requiere una alta permeabilidad, ni tampoco se necesitan apuntalantes de fracturación hidráulica para mantener las fracturas abiertas. [ 3 ]
El cizallamiento hidráulico es diferente de la fracturación hidráulica por tracción , utilizada en la industria del petróleo y el gas, que puede crear nuevas fracturas además de expandir las existentes. [ 4 ]
El agua pasa a través de las fracturas, absorbiendo calor hasta que emerge a la superficie como agua caliente. El calor del agua se convierte en electricidad mediante una turbina de vapor o un sistema de central eléctrica binaria , que enfría el agua. [ 5 ] El agua se reincorpora al subsuelo para repetir el proceso.
Las plantas EGS son recursos de carga base que producen energía a un ritmo constante. A diferencia de la energía hidrotermal, la tecnología EGS es aparentemente viable en cualquier parte del mundo, dependiendo de la profundidad del recurso. Las ubicaciones óptimas suelen encontrarse sobre granito profundo cubierto por una capa de sedimentos aislantes de 3 a 5 kilómetros (1,9 a 3,1 millas) que ralentiza la pérdida de calor. [ 6 ]
Las técnicas de perforación avanzadas pueden penetrar roca cristalina dura a profundidades de hasta 15 km o más, lo que permite acceder a rocas de mayor temperatura (400 °C y superiores) a medida que la temperatura aumenta con la profundidad. [ 7 ]
Se espera que las plantas EGS tengan una vida útil económica de 20 a 30 años. [ 8 ]
Los sistemas EGS se encuentran en desarrollo en Australia , Francia , Alemania , Japón , Suiza y Estados Unidos . El proyecto EGS más grande del mundo es una planta de demostración de 25 megavatios en Cooper Basin , Australia. Cooper Basin tiene el potencial de generar entre 5000 y 10 000 MW.
Investigación y desarrollo

Las tecnologías EGS emplean diversos métodos para crear vías de flujo adicionales. Los proyectos EGS han combinado métodos de estimulación hidráulica, química, térmica, basada en carbono y explosiva. Algunos proyectos EGS operan en los límites de sitios hidrotermales donde los pozos perforados intersectan rocas reservorio calientes, pero impermeables. Los métodos de estimulación aumentan esa permeabilidad. La tabla a continuación muestra proyectos EGS en todo el mundo. [ 9 ] [ 10 ]
Australia
El gobierno australiano ha proporcionado financiación para la investigación y el desarrollo de la tecnología Hot Dry Rock. Entre los proyectos se incluyen Hunter Valley (1999), Cooper Basin: Habanero (2002), Cooper Basin: Jolokia 1 (2002) y Olympic Dam (2005). [ 78 ]
unión Europea
El proyecto de I+D EGS de la UE en Soultz-sous-Forêts , Francia, conecta una planta de demostración de 1,5 MW a la red eléctrica. El proyecto Soultz exploró la conexión de múltiples zonas estimuladas y el rendimiento de configuraciones de pozos triples (1 inyector/2 productores). Soultz se encuentra en Alsacia .
La sismicidad inducida en Basilea provocó la cancelación del proyecto EGS en esa ciudad.
En diciembre de 2008, el gobierno portugués otorgó a Geovita Ltd una licencia exclusiva para la prospección y exploración de energía geotérmica en una de las mejores zonas de Portugal continental. Actualmente, Geovita estudia un área de aproximadamente 500 kilómetros cuadrados junto con el departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad de Coimbra.
Corea del Sur
El proyecto Pohang EGS comenzó en diciembre de 2010, con el objetivo de producir 1 MW. [ 79 ]
El terremoto de Pohang de 2017 podría estar relacionado con la actividad del proyecto EGS de Pohang. Todas las actividades de investigación se detuvieron en 2018.
Reino Unido
United Downs Deep Geothermal Power es el primer proyecto de electricidad geotérmica operativo del Reino Unido . [ 80 ] Está situado cerca de Redruth en Cornualles , Inglaterra. Es propiedad de Geothermal Engineering (GEL), una empresa privada británica, que también lo opera. El sitio de perforación se encuentra en el polígono industrial de United Downs , elegido por su geología, la conexión a la red eléctrica existente, la proximidad a las carreteras de acceso y el impacto limitado en las comunidades locales. [ 81 ] La energía se extrae haciendo circular agua a través de un depósito naturalmente caliente y utilizando el agua caliente para accionar una turbina que produce electricidad y para calefacción directa. Se descubrió un yacimiento de litio en el pozo. [ 82 ]
Estados Unidos
Primeros tiempos — Fenton Hill
El primer esfuerzo de EGS —entonces denominado Hot Dry Rock— tuvo lugar en Fenton Hill, Nuevo México, con un proyecto dirigido por el Laboratorio Federal de Los Alamos. [ 83 ] Fue el primer intento de crear un depósito EGS profundo y a gran escala.
El yacimiento EGS de Fenton Hill se completó en 1977 a una profundidad de aproximadamente 2,6 km, explotando rocas con temperaturas de 185 °C. En 1979, el yacimiento se amplió con estimulación hidráulica adicional y se operó durante aproximadamente un año. Los resultados demostraron que se podía extraer calor a tasas razonables de una región de roca cristalina caliente de baja permeabilidad estimulada hidráulicamente. En 1986, se preparó un segundo yacimiento para realizar pruebas iniciales de circulación hidráulica y extracción de calor. En una prueba de flujo de 30 días con una temperatura de reinyección constante de 20 °C, la temperatura de producción aumentó progresivamente hasta aproximadamente 190 °C, lo que corresponde a un nivel de potencia térmica de aproximadamente 10 MW. Los recortes presupuestarios pusieron fin al estudio.
2000-2010
En 2009, el Departamento de Energía de los Estados Unidos ( USDOE ) publicó dos Convocatorias de Oportunidades de Financiamiento (FOA, por sus siglas en inglés) relacionadas con sistemas geotérmicos mejorados. En conjunto, las dos FOA ofrecían hasta 84 millones de dólares durante seis años. [ 84 ]
El DOE abrió otra FOA en 2009 utilizando fondos de estímulo de la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense por $350 millones, incluidos $80 millones destinados específicamente a proyectos EGS, [ 85 ]
FRAGUA
El Observatorio Fronterizo para la Investigación en Energía Geotérmica (FORGE) es un programa del gobierno estadounidense que apoya la investigación en energía geotérmica . [ 86 ] El sitio de FORGE está cerca de Milford, Utah , y cuenta con una financiación de hasta 140 millones de dólares. Hasta 2023, se habían perforado numerosos pozos de prueba y se habían realizado mediciones de flujo, pero la producción de energía no había comenzado. [ 87 ]
Universidad de Cornell - Ithaca, Nueva York
El desarrollo de EGS en conjunto con un sistema de calefacción urbana es parte del Plan de Acción Climática de la Universidad de Cornell para su campus de Ithaca. [ 88 ] El proyecto comenzó en 2018 para determinar la viabilidad, obtener financiación y monitorear la sismicidad de referencia. [ 89 ] El proyecto recibió $ 7.2 millones en fondos del USDOE . [ 90 ] Se iba a perforar un pozo de prueba en la primavera de 2021, a una profundidad de 2.5 a 5 km, apuntando a roca con una temperatura > 85 °C. Se planea que el sitio suministre el 20% de la carga anual de calefacción del campus. Se propusieron ubicaciones geológicas prometedoras para el depósito en la formación Trenton - Black River (2.2 km) o en roca cristalina del basamento (3.5 km). [ 91 ] El pozo de 2 millas de profundidad se completó en 2022. [ 92 ]
EGS "disparo a la tierra"
En septiembre de 2022, la Oficina de Tecnologías Geotérmicas dentro de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del Departamento de Energía anunció un "Enhanced Geothermal Shot" como parte de su campaña Energy Earthshots. [ 93 ] El objetivo del Earthshot es reducir el costo de los EGS en un 90%, a $45/megavatio hora para 2035. [ 94 ]
Otros fondos y apoyo federales
La Ley de Inversión en Infraestructura y Empleos autorizó 84 millones de dólares para apoyar el desarrollo de EGS a través de cuatro proyectos de demostración. [ 95 ] La Ley de Reducción de la Inflación extendió el crédito fiscal a la producción (PTC) para fuentes de energía renovables (incluida la geotérmica) hasta 2024 e incluyó la energía geotérmica en el nuevo PTC de Electricidad Limpia que comenzará en 2024. [ 96 ]
Sismicidad inducida
La sismicidad inducida son temblores de tierra causados por la actividad humana. La sismicidad es común en los EGS debido a las altas presiones involucradas. [ 97 ] [ 98 ] Los eventos sísmicos en el campo geotérmico de Geysers en California están correlacionados con la actividad de inyección. [ 99 ]
La sismicidad inducida en Basilea llevó a la ciudad a suspender su proyecto y posteriormente a cancelarlo. [ 100 ]
Según el gobierno australiano, los riesgos asociados con la sismicidad inducida por la fracturación hidráulica son bajos en comparación con los de los terremotos naturales y pueden reducirse mediante una gestión y un monitoreo cuidadosos, y no deben considerarse un impedimento para un mayor desarrollo. [ 101 ] La sismicidad inducida varía de un sitio a otro y debe evaluarse antes de la inyección de fluidos a gran escala.
Potencial de EGS
Estados Unidos

Un informe de 2006 del MIT , [ 8 ] financiado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos , realizó el análisis más completo hasta la fecha sobre los EGS. El informe ofreció varias conclusiones significativas:
- Tamaño del recurso: El informe calculó que los recursos totales de EGS de Estados Unidos a una profundidad de 3 a 10 km superan los 13 000 zettajulios , de los cuales más de 200 ZJ son extraíbles, con el potencial de aumentar esta cifra a más de 2000 ZJ con una mejor tecnología. [ 8 ] Informó que los recursos geotérmicos, incluidos los recursos hidrotermales y geotérmicos a presión, equivalen a 14 000 ZJ, o aproximadamente 140 000 veces el consumo de energía primaria de Estados Unidos en 2005.
- Potencial de desarrollo: Con una inversión en I+D de 1.000 millones de dólares a lo largo de 15 años, el informe estima que para 2050 se podrían disponer de 100 GWe (gigavatios de electricidad) o más en Estados Unidos. El informe también concluye que los recursos "recuperables" (accesibles con la tecnología actual) oscilan entre 1,2 y 12,2 TW para los escenarios conservador y moderado, respectivamente.
- Costo: El informe afirmaba que los sistemas EGS podrían producir electricidad por tan solo 3,9 centavos/kWh. Se descubrió que los costos de los sistemas EGS eran sensibles a cuatro factores principales:
- Temperatura del recurso
- Flujo de fluido a través del sistema
- Costos de perforación
- eficiencia de conversión de energía
Véase también
- Capa rocosa – Roca que recubre un tipo menos resistente
- Perforación : proceso de corte que utiliza una broca para cortar un agujero circular en la pieza de trabajo.
- Plataforma de perforación : sistema integrado para perforar pozos.
- Exploración de energía geotérmica en Australia Central
- Energía geotérmica en los Estados Unidos : Panorama general de la energía geotérmica en los Estados Unidos de América.
- Exploración geotérmica
- Energía geotérmica de rocas secas calientes : Extracción de calor de rocas subterráneas.
- Proyecto de perforación profunda en Islandia – Proyecto geotérmico islandés
- Perforación láser : proceso de creación de agujeros pasantes mediante métodos de corte láser.
- Cantera de Rosemanowes – cantera de granito británico
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Enlaces externos
- EERE :
- Conceptos básicos de la energía geotérmica
- Roca seca caliente (HDR)
- Cómo funciona un sistema geotérmico mejorado
- NREL : Mapa de datos interactivo - Herramienta de prospección geotérmica (ver Geotermia - Potencial geotérmico profundo mejorado)
- La inversión en energía geotérmica es un éxito rotundo, afirma DLA Phillips Fox. Archivado el 6 de octubre de 2011 en Wayback Machine.
- MEGSorg
- EGS
- Proyecto Espacio Interior
- Tecnología de centrales eléctricas
- Energía geotérmica
- Mecanizado