Cum poate energia geotermală de nouă generație să acopere de 140 de ori cererea globală de electricitate

Fervo Energy, o companie din Houston, folosește tehnologiile industriei petroliere pentru a fora adânc în scoarța terestră, în căutarea căldurii din subteran. Misiunea sa este ambițioasă: să facă disponibilă energia geotermală oriunde în lume, scrie marți CNN. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, energia geotermală de nouă generație ar putea acoperi de până la 140 de ori cererea globală de electricitate.

Fervo Energy, o companie cu sediul în Houston, este una dintre tot mai multele companii care utilizează echipamentele și tehnicile avansate ale industriei petroliere pentru a fora la mari adâncimi, în căutarea rocii fierbinți din subteran. Misiunea sa este să facă disponibilă energia geotermală oriunde în lume.

Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, energia geotermală de nouă generație ar putea satisface de până la 140 de ori cererea globală actuală de energie electrică. Este una dintre puținele surse de energie curată care s-ar putea potrivi și cu viziunea unei administrații care este în favoarea folosiriii combustibililor fosili, precum cea a fostului președinte Donald Trump.

Totuși, drumul către succes este plin de obstacole: costuri ridicate, provocări inginerești complexe și riscul de cutremure, pe măsură ce companiile forează tot mai adânc în scoarța terestră.

„Sfântul graal” al energiei curate

Susținătorii acestei tehnologii cred că energia geotermală poate deveni un „game changer” în tranziția către energie curată. Dar, pentru ca acest lucru să se întâmple, industria trebuie să găsească soluții pentru a fora mai adânc, mai rapid și mai ieftin – iar timpul presează, în contextul agravării crizei climatice.

Oamenii folosesc energia geotermală de mii de ani, inițial pentru gătit și băi, iar mai recent pentru încălzirea locuințelor și producerea de electricitate.

Este materialul visurilor din domeniul energetic: aproape inepuizabilă și disponibilă 24/7.

Spre deosebire de energia solară sau eoliană – care, deși sunt ieftine, sunt intermitente și depind de condițiile meteo – energia geotermală poate asigura o sursă constantă, stabilă, capabilă să fie pornită instantaneu. Tocmai de aceea, este considerată de mulți drept „sfântul graal” al energiei curate, mai ales într-o lume cu o cerere de electricitate în creștere rapidă, alimentată de inteligența artificială și centrele de date.

Aici intervine potențialul energiei geotermale. Marea provocare rămâne însă extinderea la scară largă a acesteia.

Cum funcționează energia termală

Energia geotermală convențională se bazează pe existența unor rezervoare naturale subterane de apă caldă sau abur, în care rocile trebuie să fie suficient de poroase pentru a permite circulația apei. Aceste condiții geologice sunt rare și se regăsesc doar în anumite regiuni ale lumii, cum ar fi China, Islanda, Kenya sau anumite zone din SUA. Din acest motiv, energia geotermală acoperă în prezent mai puțin de 1% din cererea globală.

Noua generație de energie geotermală promite să depășească aceste limitări, având nevoie doar de sursa de căldură – restul este creat artificial.

Tehnologia avansată utilizată de Fervo se numește „energie geotermală îmbunătățită”.

Compania forează două puțuri adânci, mai întâi vertical, apoi orizontal, și injectează fluide la presiune ridicată pentru a fractura roca, un proces numit fracturare hidraulică sau „fracking”, similar cu cel folosit în industria petrolieră. Apa este pompată într-un puț, circulă prin fisuri pentru a se încălzi, iar apoi este extrasă la suprafață prin celălalt puț.

Statele Unite experimentează cu geotermala îmbunătățită încă din anii 1970, când cercetătorii de la Laboratorul Los Alamos din New Mexico au demonstrat că este posibil să extragi căldură din fisurile adânci ale Pământului, potrivit profesorului Jefferson Tester, specialist în sisteme energetice durabile la Universitatea Cornell, implicat în proiectul inițial.

„Cea mai mare centrală geotermală de generație următoare din lume”

Astăzi, două proiecte majore din sud-vestul statului Utah preiau ștafeta, dotate cu tehnologii de ultimă generație.

Primul este Utah FORGE, un proiect de cercetare de 300 de milioane de dolari finanțat de Departamentul Energiei din SUA, lansat în 2014. Scopul său este „să creeze rezervoare geotermale acolo unde nu există în mod natural”, spune Joseph Moore, geolog la Universitatea din Utah și liderul proiectului.

Un moment crucial a avut loc în aprilie 2024, când cercetătorii au reușit să facă apa să circule printr-o formațiune de rocă aflată la 2,4 kilometri adâncime și să o aducă înapoi la suprafață încălzită.

În imediata vecinătate, Fervo își desfășoară propriul proiect, valorificând experiența acumulată de la FORGE. În 2023, compania a finalizat o instalație pilot în Nevada, capabilă să livreze energie direct în rețea.

În Utah, Fervo construiește „cea mai mare centrală geotermală de generație următoare din lume”, potrivit lui Tim Latimer, CEO și cofondator. Obiectivul companiei este să livreze primii 100 MW până în 2026 și să ajungă la 500 MW până în 2028,  suficient pentru a alimenta peste 375.000 de locuințe.

Fervo crede că tehnologia sa poate permite extinderea capacității geotermale a SUA cu sute de gigawați, începând din vestul țării, unde căldura se află mai aproape de suprafață, și extinzându-se treptat spre est. Compania a semnat deja un contract cu Google pentru a alimenta centrele sale de date și are acorduri de furnizare pentru 600 MW cu companii de utilități precum Cal Edison.

Experții din domeniu sunt optimiști. „Nu este deloc ieftin ceea ce fac, dar dacă reușesc, va fi un mare pas înainte”, a spus expertul Jefferson Tester, de la Universitatea Cornell.

Provocări majore: costuri mari, consum ridicat de apă, risc de cutremure

Geotermala îmbunătățită promite mult, dar se confruntă cu provocări majore: reducerea costurilor, extinderea forajelor la presiuni și temperaturi ridicate, consumul de apă și probleme legate de utilizarea terenurilor.

Una dintre cele mai mari preocupări este riscul de cutremure.

„Dacă forezi un puț și injectezi fluide la presiune foarte mare, provocând fracturarea rocilor, acest lucru poate fi resimțit la suprafață,” spune Gillian Foulger, geolog la Durham University.

Cazul din Pohang, Coreea de Sud, este încă proaspăt în memorie: în 2017, un proiect geotermal ar fi declanșat un cutremur de 5,5 grade, soldat cu circa 100 de răniți și mii de persoane evacuate.

Însă susținătorii spun că riscurile sunt reduse. „Frumusețea sistemului geotermal e că se monitorizează constant activitatea seismică,” spune profesorul Jefferson Tester de la Cornell.

Totuși, cutremurele pot afecta percepția publică. „Sunt un fel de poluare industrială – și fundamental imprevizibile,” adaugă Foulger.

Alternative la "fracking"

Unele companii propun alternative fără fracturare. Firma canadiană Eavor, de exemplu, creează un „radiator subteran uriaș”: două puțuri verticale conectate într-un circuit închis în care apa circulă, se încălzește și urcă la suprafață. Eavor construiește deja prima centrală comercială în Geretsried, Germania.

Costurile de operare sunt mici, iar riscul seismic redus, însă investițiile inițiale sunt uriașe. „E foarte scump să forezi atât de mult” spune Joseph Moore. Totuși, dacă economia funcționează, „aceasta ar putea fi tehnologia revoluționară pe care o căutăm,” afirmă Robert Winsloe de la Eavor.

Alte companii merg și mai departe. Quaise Energy, din Massachusetts, vrea să sape la peste 10 km adâncime, unde rocile ating peste 900 °F (480 °C), folosind un dispozitiv numit „gyrotron”, care vaporizează roca prin unde de energie. Prima forare completă e planificată pentru 2028.

„Afirmațiile lor sunt impresionante, dar nu e clar dacă le pot susține”

Unii experți rămân însă sceptici. „Nu au demonstrat prea multe pe teren,” spune Tester. „Afirmațiile lor sunt impresionante, dar nu e clar dacă le pot susține.”

Un mare avantaj al energiei geotermale în SUA este susținerea bipartizană: creează locuri de muncă și valorifică expertiza acumulată din forajul petrolier.

„Poate fi una dintre puținele energii curate care scapă de tăieri bugetare, fiind atât de legată de petrol și gaze,” spune Tester. David Turk, fost secretar adjunct al energiei în administrația Biden, adaugă: „Avem deja o forță de muncă pregătită. Am făcut mai mult fracking decât orice altă țară din lume.”

Chiar și în administrația Trump, energia geotermală a primit sprijin, inclusiv un mic plus de finanțare. Dar pentru a deveni cu adevărat viabilă, spun experții, e nevoie de investiții publice mai mari.

CEO-ul Fervo, Tim Latimer, este mult mai optimist, spunând că ritmul inovației tehnologice în geotermal a depășit toate așteptările pieței, și că potențialul nu poate fi ignorat: „Pământul are suficientă căldură pentru a acoperi nevoile energetice ale umanității pentru 17 miliarde de ani.”