Los depósitos profundos de metales suministran calor renovable y materias primas valiosas a la superficie de la Tierra
El calor total producido por la Tierra es inmenso y, aun así, su aprovechamiento se ha circunscrito hasta la fecha a zonas poco profundas próximas a la superficie, donde el calor es transportado por medio de transferencias de aguas subterráneas. Conforme se profundiza en la corteza terrestre, la temperatura aumenta en promedio 25 °C por km. El proyecto financiado con fondos europeos CHPM2030 ha desarrollado la tecnología para aprovechar esta energía geotérmica profunda y extraer metales valiosos del fluido geotérmico, algo que nunca antes se había logrado.
Una idea candente que avanza a toda máquina
La tecnología de los sistemas geotérmicos mejorados (SGM) se basa en inyectar agua fría a alta presión a través de un pozo de exploración hasta 4-5 km de profundidad, «mejorando» las fracturas naturales. El agua se calienta al pasar por las fracturas de la roca caliente y sale a la superficie a través de otro pozo de exploración donde el vapor caliente se utiliza para producir calor y energía. Los principales obstáculos para la adopción de la tecnología de SGM son la eficiencia del intercambiador de calor subterráneo y los costes de inversión y explotación. Éva Hartai, coordinadora del proyecto, explica: «La producción combinada de calor, energía y extracción de metales (CHPM, por sus siglas en inglés) del fluido geotérmico hará que los SGM sean económicamente más atractivos. Para lograrlo, identificamos mineralizaciones metálicas profundas en toda Europa que son relevantes para la tecnología de CHPM, demostramos la aplicabilidad del concepto y elaboramos un plan de acción para su puesta en práctica». El concepto de CHPM2030 se basa en un intercambiador de calor subterráneo eficiente que depende de la disolución lenta de minerales metálicos para abrir aún más las fracturas naturales. Según Hartai: «No se necesita una estimulación a alta presión, ya que se realiza a través del propio proceso de lixiviación. También aumenta gradualmente con el tiempo la velocidad de flujo y la producción térmica de los pozos. Además, la electrodiálisis inversa con salmuera geotérmica de alta salinidad genera energía adicional, de modo que la producción total de energía de una planta de CHPM será incluso mayor que en una planta de SGM tradicional». Entre los resultados más sorprendentes se encuentran los obtenidos a través de experimentos para examinar la recuperación de metales mediante la técnica patentada de electroprecipitación y electrocristalización por difusión de gas. Hartai comenta: «La electroprecipitación y electrocristalización por difusión de gas es una forma novedosa de recuperar metales de soluciones diluidas. Permitió una recuperación casi completa de los metales relevantes presentes. Los experimentos de electroprecipitación y electrocristalización por difusión de gas son escalables y los cálculos preliminares de viabilidad económica arrojan resultados positivos».
Repercusiones amplias, grandes y profundas
«Un modelo matemático de subsistemas de ingeniería permite a las partes interesadas simular diferentes escenarios y optimizar los sistemas», comenta Hartai. En el sitio web de MinPol (Agencia para la Política Internacional de Minerales), una empresa privada que participó en el proyecto, se podrá seguir accediendo a un instrumento de apoyo a la toma de decisiones que evalúa la viabilidad económica de las fuentes de ingresos procedentes de la producción de energía y de la extracción de metales. Tal como sugiere el nombre del proyecto, CHPM2030 identificó cuatro yacimientos piloto tras examinar el potencial para los SGM de los cinturones minerales de Europa y creó un plan de acción de CHPM para 2030 a fin de explotarlos. También se establecieron acciones, objetivos e hitos para 2050. Una campaña de divulgación ambiciosa permitió correr la voz a través de numerosos materiales multimedia, redes sociales y los canales de difusión de la Federación Europea de Geólogos, entidad socia del proyecto. La tecnología innovadora, combinada con una amplia difusión y planes de acción claros, debería garantizar una aceptación generalizada. Esto aumentará la independencia energética y mejorará la competitividad económica con la extracción local de materias primas estratégicas de importancia industrial.
Palabras clave
CHPM2030, calor, geotérmica, energía, metales, extracción, electroprecipitación y electrocristalización por difusión de gas, SGM, sistemas geotérmicos mejorados, intercambiador de calor, minerales, electroprecipitación, electrocristalización
