Una investigación de Ohio propone combinar la geotermia con la captura directa de carbono del aire

Planta de energía geotérmica Hellisheidi, Islandia (fuente: ThinkGeoEnergy)

Oscar Llamosa Ardila 27 Feb 2024

Un estudio realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Ohio propone un método para desarrollar un sistema que combina tecnologías de captura directa de CO2 en el aire (DACC) con pluma geotérmica de CO2 que permite la eliminación de CO2 a gran escala con pocas o ninguna emisión de CO2, creando así un clima -Sistema de captura, utilización y almacenamiento de CO2 directo benigno en el aire (DACCUS).

El artículo de investigación completo de Martina Leveni y Jeffrey M. Bielicki se publicó en la revista Environmental Research Letters. (DOI 10.1088/1748-9326/ad0924)

El estudio introduce una estrategia para el CO2 geológico en un acuífero profundo, poroso y permeable con suficiente flujo de calor geotérmico. El CO2 emplazado se utilizará luego como fluido para la extracción de calor geotérmico, un sistema conocido como utilización geotérmica impulsada por CO2 de cuenca sedimentaria (SB-CO2DGU) o, más coloquialmente, pluma geotérmica de CO2. El calor del CO2 que llega a la superficie se puede utilizar en cualquiera de dos escenarios:

1. El calor geotérmico se utiliza para regenerar el sorbente sólido del proceso DACC; o
2. El calor geotérmico se utiliza para generar electricidad y el exceso de calor sensible se utiliza para regenerar el sorbente sólido. 
   

   Dos posibles configuraciones del sistema para DACCUS: sistema de calefacción y sistema de calefacción y energía. (fuente: Leveni y Bielicki, 2023)

   Despliegue en la región de la Costa del Golfo de EE. UU.

   Se consideraron escenarios hipotéticos pero realistas para el despliegue del sistema DACCUS, benigno para el clima, en la región de la Costa del Golfo debido a varios factores: la presencia de instalaciones de producción de energía de carbón y gas natural como fuentes puntuales de CO2, la identificación de reservorios bien caracterizados para almacenamiento geológico de CO2 y flujos de calor geotérmico y temperaturas de acuíferos adecuados.

   Una vez identificadas las fuentes de CO2, la propuesta es cebar el sistema con CO2 durante cinco años antes de comenzar su operación. Un análisis de un estudio de caso indica que cinco años de cebado serán suficientes, excepto si el espesor de la formación es superior a 100 metros y bajo el supuesto de un caudal másico de inyección máximo limitado a 1 MtCO2/año/pozo. Para formaciones más gruesas, una opción sería utilizarlas para el almacenamiento geológico de CO2 durante más de cinco años antes de utilizar el sistema de pluma geotérmica de CO2.

   Combinando tecnologías sostenibles

   Los resultados indican que los yacimientos más profundos (>3,5 kilómetros) con gradientes de temperatura geotérmica más altos (> 35 °C/km) pueden producir suficiente temperatura en la boca del pozo para que el CO2 calentado geotérmicamente produzca energía para el DACC, y los yacimientos más profundos y calientes aumentan la capacidad del DACC. En casi todos los yacimientos considerados en el estudio, la pluma geotérmica de CO2 puede suministrar la carga eléctrica de un sistema DACC.

   El estudio presenta un escenario intrigante donde las tecnologías diseñadas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (captura directa de CO2 en el aire, almacenamiento geológico de CO2 y pluma de CO2 geotérmica) se habilitan entre sí y se combinan para crear un sistema sostenible para el almacenamiento y captura de CO2 a gran escala, al mismo tiempo que potencialmente revisar los sistemas energéticos.

   Fuente vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergy / Ohio State University