La prueba aprovechó el calor del volcán submarino Axial, en el Pacífico, pero la tecnología aún debe superar obstáculos para generar electricidad de forma continua.

Una central geotérmica experimental instalada a unos 1,524 metros de profundidad en el océano Pacífico consiguió producir más electricidad de la que necesitaba para funcionar, aunque el resultado duró apenas 8.7 segundos.

La prueba representa un avance para aprovechar el calor de los volcanes submarinos como fuente de energía, pero todavía quedan desafíos técnicos antes de pensar en su uso comercial.

El experimento fue realizado por la empresa estadounidense Endurance Energy con una instalación llamada Adélie, colocada cerca del monte submarino Axial, un volcán activo situado a unos 483 kilómetros de la costa de Oregón, Estados Unidos.

Durante una expedición de aproximadamente tres semanas, el equipo probó la perforación de un pozo geotérmico en el fondo marino, la instalación de una central, la generación de electricidad y el control remoto de los equipos desde tierra.

¿Cómo funciona la central instalada en el volcán submarino?
Adélie es un prototipo de unas tres toneladas diseñado para aprovechar el calor de los fluidos hidrotermales que circulan en zonas volcánicas bajo el océano.

El sistema utiliza un ciclo Rankine orgánico, una tecnología que transfiere el calor de un fluido caliente a otro fluido de trabajo. Este último permite accionar una turbina conectada a un generador eléctrico, sin necesidad de quemar combustibles.

La instalación fue operada a distancia desde Seattle mediante una red de fibra óptica submarina conocida como Regional Cabled Array. Esta infraestructura permitió a los ingenieros enviar instrucciones y recibir información del equipo en tiempo real, pese a la distancia y la profundidad a la que se encontraba.

El objetivo de la prueba era comprobar si todas las etapas de la tecnología podían funcionar en conjunto en condiciones reales del fondo oceánico, donde la presión, la corrosión y las dificultades para reparar los equipos representan obstáculos importantes.

Perforaron un pozo de 16 metros, pero no tuvo suficiente caudal
Durante la expedición, el equipo perforó dos orificios en la caldera del monte Axial. Ambos encontraron fluidos hidrotermales, pero solo uno fue acondicionado con revestimiento, cemento y una válvula para controlar el flujo.

El pozo alcanzó aproximadamente 16 metros de profundidad bajo el lecho marino y produjo fluido a unos 260 grados Celsius. Sin embargo, el caudal resultó insuficiente para alimentar adecuadamente la central.

Por ese motivo, la prueba que permitió generar más electricidad de la que consumía no utilizó el pozo recién perforado, sino una fuente hidrotermal natural cercana, cuyo fluido alcanzaba aproximadamente 281 grados Celsius.

La diferencia es importante: el experimento demostró que el sistema podía obtener un balance eléctrico positivo con calor hidrotermal submarino, pero todavía no resolvió el problema de extraer suficiente fluido caliente del pozo construido para el proyecto.

¿Cuánta electricidad consiguió producir?
Conectada a la fuente hidrotermal natural, la turbina de Adélie alcanzó alrededor de 26,000 revoluciones por minuto. Durante la prueba, el sistema produjo electricidad durante aproximadamente 29 segundos, pero solo en una parte de ese periodo logró generar más energía de la que consumía para operar.

Según los resultados divulgados por Endurance Energy, el balance energético fue positivo durante 8.7 segundos, con una potencia neta mediana cercana a los 2 kilovatios y un máximo de 16.5 kilovatios netos.

La generación neta considera la electricidad producida después de descontar la que necesita la propia instalación para funcionar. Por eso, el dato relevante no es solo que la turbina generara electricidad, sino que durante esos segundos consiguió un excedente.

La prueba terminó cuando se activó la protección de la batería por una sobrecorriente. Unos diez minutos después, durante un intento de reinicio, falló un cable que suministraba energía a la bomba del refrigerante, por lo que la operación tuvo que finalizar.

¿Qué falta para producir electricidad de forma continua?
Aunque la prueba permitió comprobar que el concepto puede funcionar, 8.7 segundos de generación neta positiva no demuestran que la tecnología pueda suministrar electricidad de manera continua.

El experimento también dejó al descubierto problemas relacionados con el caudal de los pozos, la transferencia de calor, la acumulación de minerales y la resistencia de los componentes eléctricos y mecánicos en condiciones submarinas.

La empresa prevé realizar nuevas pruebas con una versión mejorada del equipo, denominada Gentoo, cuyo objetivo será aumentar la potencia y prolongar el tiempo de generación. También busca resolver las limitaciones del pozo mediante perforaciones más profundas.

La perforadora de la compañía está diseñada para alcanzar hasta 80 metros, frente a los 16 metros del pozo construido durante la prueba de Adélie. La expectativa es que una mayor profundidad permita encontrar condiciones de flujo más favorables, aunque esto deberá comprobarse en futuras operaciones.

Buscan desarrollar una central comercial de 2 megavatios
Además del prototipo experimental, Endurance Energy trabaja en Leopard, un generador comercial con una potencia prevista de 2 megavatios.

La compañía también desarrolla un proyecto en Tonga, un país insular del Pacífico Sur que depende en buena medida de combustibles importados para producir electricidad. La meta anunciada es comenzar a generar energía en ese lugar durante 2027.

La geotermia submarina podría ofrecer una fuente de electricidad menos dependiente de las condiciones meteorológicas que la energía solar o eólica.

Sin embargo, llevar esta tecnología a una escala comercial requerirá demostrar que puede operar durante periodos prolongados, soportar las condiciones del fondo marino y hacerlo a un costo competitivo.

La prueba también incluyó vigilancia ambiental
Durante la operación, la empresa realizó actividades de seguimiento para observar posibles efectos sobre el entorno marino. Antes de instalar los equipos, se cartografió el fondo para seleccionar una zona que redujera la interferencia con las comunidades biológicas.

También se tomaron muestras de agua antes y después de las actividades, se grabó el fondo marino y se compararon las observaciones con datos de 11 instrumentos operados por científicos externos.

Según Endurance Energy, durante la prueba no se detectaron cambios significativos en las comunidades del fondo marino, en la actividad hidrotermal natural ni anomalías sísmicas o volcánicas.

Además, se recolectaron más de 40 muestras de agua, rocas y minerales para su análisis en laboratorios independientes.

Estos resultados corresponden a una campaña experimental y no sustituyen los estudios ambientales necesarios antes de una explotación comercial prolongada.

El ensayo de Adélie representa un primer paso para comprobar si el calor de los sistemas volcánicos submarinos puede convertirse en una fuente aprovechable de electricidad.

El siguiente desafío será mantener una generación neta positiva durante mucho más tiempo, mejorar el suministro de fluidos calientes y demostrar que la tecnología puede funcionar de manera fiable y rentable.