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Aprovechar los pozos de petróleo para obtener energía geotérmica

Un equipo de investigación financiado con fondos europeos ha publicado los resultados iniciales de su primera prueba de campo para producir electricidad geotérmica en un pozo petrolífero de Francia.

Tecnologías industriales
Energía

La energía geotérmica es una fuente inmensa de energía renovable en Europa, aunque está infrautilizada. Los científicos creen que usar la energía geotérmica evitaría 1 000 millones de toneladas de CO2 al año. Con el objetivo de impulsar la producción de esta forma de energía, en el proyecto MEET, financiado con fondos europeos, se trabaja para demostrar que los sistemas geotérmicos mejorados (EGS) son una forma viable y sostenible de generar energía eléctrica y térmica en diferentes tipos de entornos geológicos. Con este fin, el equipo del proyecto MEET ha publicado hace poco los resultados iniciales de una prueba de campo consistente en generar electricidad a partir de pozos petrolíferos.

Papel de los pozos en la producción de energía geotérmica

Las instalaciones geotérmicas normalmente necesitan pozos, pero perforarlos puede ser caro. Usar pozos de petróleo ya existentes para dichas instalaciones puede reducir costes y contribuir a promover el uso de la energía geotérmica. Los pozos de petróleo pueden reconvertirse para destinarse a la producción geotérmica en exclusiva o usarse para suministrar tanto petróleo como calor. En los campos petrolíferos maduros, el petróleo obtenido va acompañado de gran cantidad de salmuera caliente. Una vez que la gravedad se ha ocupado de separar el petróleo y la salmuera en la superficie, la salmuera caliente se reinyecta normalmente en el depósito. Sin embargo, si se extrae el calor antes de que se reinyecte la salmuera, puede utilizarse para la producción de calefacción o electricidad. Los resultados que ha publicado recientemente el equipo de MEET hacen referencia a una unidad de prueba del ciclo Rankine orgánico (ORC) a pequeña escala que genera electricidad a partir de un pozo ubicado en el campo petrolero de Chaunoy, en la cuenca parisina (Francia). El campo de Chaunoy —operado por Vermilion, socio del proyecto— es un yacimiento maduro que produce más de un 95 % de agua a través de sus 32 pozos. El pozo elegido para la prueba piloto destinada a producir electricidad geotérmica fue el CNY40. Según un boletín publicado en el sitio web del proyecto, el pozo produce 500 m3 de fluido al día a 92 °C, de los cuales 490 m3 son de salmuera y 10 m3 de petróleo. En el boletín se afirma que «la turbina eléctrica de ENOGIA» (socio del proyecto) «[…] se instala fácilmente en la línea de flujo que transporta el petróleo, el gas y el agua desde la boca del pozo hasta el colector». «Dos mangueras flexibles sortean la línea de flujo de producción y permiten la entrada y salida de fluidos a la turbina». Se sigue un principio de ciclo motor termodinámico: «La temperatura del fluido producido se utiliza para calentar y hervir un fluido diferente, llamado líquido operante, a alta presión. Este vapor se despresuriza para generar trabajo mecánico, que en última instancia se transforma en electricidad mediante un alternador. El líquido producido se devuelve a la línea de producción a una temperatura ligeramente inferior».

Resultados iniciales de la prueba de campo

Un estudio de la potencia bruta que produjo la turbina ORC en el pozo CNY40 en junio de 2020 mostró que la producción energética es cíclica, puesto que depende de la temperatura del aire ambiente, más baja de noche que de día. Además, el rendimiento de la turbina mejoró al retirarse parte del líquido operante a finales de junio. A primeros de septiembre, la turbina registraba una potencia bruta media de 15 kW y una potencia neta media de 7 kW. Con el proyecto MEET (Multidisciplinary and multi-context demonstration of EGS exploration and Exploitation Techniques and potentials) se aspira a aprovechar los fluidos de baja temperatura (60-90 °C) de las plantas de EGS y los pozos de petróleo para demostrar que la producción de electricidad y calor a pequeña escala y de bajo coste puede llevarse a cabo con un mayor alcance. El proyecto concluirá en octubre de 2021. Para obtener más información, consulte: Sitio web del proyecto MEET

Palabras clave

MEET, petróleo, geotérmica, electricidad, pozo, sistema geotérmico mejorado