El potencial de explotación de la energía geotérmica en el Reino Unido con fines comerciales fue examinado inicialmente por el Departamento de Energía a raíz de la crisis del petróleo de 1973. Se identificaron varias regiones del país, pero el interés en desarrollarlas se perdió a medida que caían los precios del petróleo . Aunque el Reino Unido no es un país volcánico activo, [1] existe un gran recurso de calor potencialmente disponible a través de bombas de calor geotérmicas superficiales , acuíferos poco profundos y acuíferos salinos profundos en las cuencas mesozoicas del Reino Unido. [2] La energía geotérmica es abundante debajo del Reino Unido, aunque actualmente no es fácilmente accesible excepto en lugares específicos. [3]
La energía geotérmica en el Reino Unido, aunque subutilizada, tiene un potencial significativo. [4] [5] Los recursos geotérmicos del país podrían, en teoría, satisfacer toda su demanda de calefacción durante el próximo siglo. [6] Los desarrollos recientes, particularmente en Cornualles, como el Proyecto Edén y el Langarth Garden Village , incluyen plantas de calefacción geotérmica y proyectos de energía, con planes para generar 12 MW de electricidad para 2027. Sin embargo, desafíos como la falta de apoyo gubernamental, incentivos financieros y un marco regulatorio claro obstaculizan una adopción más amplia. [7] Con una mejor política, el Reino Unido podría establecer hasta 360 plantas para 2050, reduciendo las emisiones de carbono y creando empleos. [8]
Una antigua leyenda atribuye a los primeros reyes celtas el descubrimiento de las fuentes termales de los baños romanos de Aquae Sulis (la actual ciudad de Bath ), que luego cayeron en desuso durante la Edad Oscura y no fueron redescubiertos hasta el siglo XVIII, junto con las fuentes de Buxton en el Peak District . [ cita requerida ]
El potencial geotérmico del Reino Unido fue investigado por un programa financiado por el gobierno del Reino Unido y la Comisión Europea que funcionó desde 1977 hasta 1994, [9] y vio un experimento de roca seca caliente perforado en granito Carnmenellis de Cornualles. El proyecto, que nunca tuvo la intención de producir electricidad, fue un experimento de mecánica de rocas para investigar la estimulación hidráulica de redes de fracturas a temperaturas inferiores a 100 °C (212 °F). Se perforaron tres pozos a una profundidad vertical total de 2,6 km (1,6 millas) donde la temperatura del fondo del pozo era de alrededor de 100 °C. En 1994, el proyecto Hot Dry Rock se cerró y el esfuerzo de investigación se transfirió al Proyecto Geotérmico Europeo en Soultz-sous-Forêts . [9]
El desarrollo de la energía geotérmica en el Reino Unido ha sido limitado, en parte debido a la falta de recursos de alta entalpía , pero también debido a la disponibilidad de combustibles fósiles baratos. [9] Sin embargo, cuando se hacen comparaciones con países en un entorno tectónico similar, es evidente que el Reino Unido está subutilizando este recurso potencial. La falta de desarrollo geotérmico se ha debido en gran medida a la disponibilidad de gas natural del Mar del Norte durante los años 1980 y 1990. [9]
El interés por los recursos de energía geotérmica del Reino Unido aumentó nuevamente en la década de 2000, como una forma potencial de abordar parte de la "brecha energética" del país [ ancla rota ]
Existe lo que puede ser erróneamente conocido como energía geotérmica a poca profundidad, pero técnicamente es energía solar; los 10 a 15 m superiores (33 a 49 pies) del suelo se calientan por la radiación solar y no (salvo en raras excepciones) por energía geotérmica. Esta actúa como un depósito de calor y se puede explotar de diferentes maneras. Este calor se puede utilizar mediante bombas de calor geotérmicas que pueden reducir sustancialmente las facturas de calefacción y reducir la huella de carbono asociada. El calor del sol se conduce hacia abajo en el suelo. A una profundidad de unos 15 m, las temperaturas del suelo no se ven afectadas por los cambios estacionales de la temperatura del aire y tienden a permanecer estables durante todo el año aproximadamente a la temperatura media anual del aire (9 a 13 °C (48 a 55 °F) en el Reino Unido). Por lo tanto, el suelo a esta profundidad es más frío que el aire en verano y más cálido que el aire en invierno. Esta diferencia de temperatura se aprovecha mediante bombas de calor geotérmicas que se utilizan para calentar y/o enfriar viviendas y edificios de oficinas. [10]
Las aguas subterráneas de las areniscas del Pérmico-Triásico en el Reino Unido tienen el potencial de proporcionar un recurso geotérmico explotable a profundidades de entre 1 y 3 km (0,62 y 1,86 millas). Desde 1979, las cuencas de principal interés son East Yorkshire y Lincolnshire, Wessex, Worcester, Cheshire, West Lancashire, Carlisle y las cuencas de Irlanda del Norte. Además, algunas de estas cuencas se encuentran en áreas de flujo de calor elevado, o están recubiertas por estratos menos conductores térmicamente, lo que proporciona en efecto una capa aislante. [10] La siguiente tabla enumera los principales recursos de acuíferos geotérmicos del Reino Unido [10] para áreas donde la temperatura es superior a 40 °C y la transmisividad es superior a 10 Dm, excepto como se indica:
En la década de 1980, el Departamento de Energía del Reino Unido emprendió un programa de investigación y desarrollo para examinar el potencial de los acuíferos geotérmicos en el Reino Unido. Sin embargo, después de cierto éxito inicial en la perforación de un pozo en la cuenca de Wessex en 1981, se consideró que era demasiado pequeño para ser comercialmente viable. El Departamento de Energía abandonó el proyecto, pero el Ayuntamiento de Southampton se negó a dejarlo caer y tomó la decisión de crear el primer plan de energía geotérmica del Reino Unido . Esto se llevó a cabo como parte de un plan para convertirse en una "ciudad autosuficiente" en generación de energía , promovido por el entonces líder del ayuntamiento Alan Whitehead . El plan se desarrolló finalmente en conjunto con la empresa francesa COFELY District Energy y luego se estableció la Southampton Geothermal Heating Company. La construcción comenzó en 1987 en un pozo para extraer agua del acuífero de la cuenca de Wessex a una profundidad de 1.800 m (5.900 pies) y una temperatura de 76 °C (169 °F). [11]
El sistema calienta ahora varios edificios en el centro de la ciudad , incluyendo el Centro Cívico de Southampton , el centro comercial WestQuay , el Hospital Royal South Hants , la Universidad Solent y las oficinas de Carnival ; y es parte de un sistema ampliado de calefacción de distrito en el centro de la ciudad que incluye otras fuentes combinadas de calefacción, refrigeración y energía . [12] [13] A partir de 2011, el sistema de calefacción y refrigeración de distrito proporciona anualmente 26 °CGWh de electricidad y más de 40 °CGWh de calor. [14] La salmuera del pozo geotérmico proporcionó el 18% de la mezcla total de calefacción de distrito, con fueloil (10%) y gas natural (70%) completando el resto. La electricidad generada por el sistema es utilizada por Associated British Ports a través de una conexión eléctrica privada al puerto de Southampton , y cualquier excedente de electricidad se vende de nuevo a la red . [12] [ verificación fallida ]
En 2014, el Ayuntamiento de Stoke-on-Trent anunció planes para un proyecto de 52 millones de libras para crear una red de calefacción urbana alimentada por energía geotérmica. [15] Esto proporcionará calefacción, en forma de agua caliente, a los clientes locales. Las obras comenzaron en 2017 y los primeros clientes se conectarán a principios de 2019. [16] [17]
Otra zona con gran potencial para la energía geotérmica es el Mar del Norte , en la plataforma continental donde la corteza terrestre es delgada (menos de 10 km [6,2 millas]). Las plataformas marinas extraen hidrocarburos de esta región, pero cada año la producción cae un 5% y pronto resultará antieconómico seguir utilizando estas plataformas para la extracción de combustibles fósiles . Un uso alternativo podría ser la generación de energía geotérmica. En 1986, Total Energy Conservation and Management Co. Ltd. realizó un trabajo sobre este tema. Se elaboró un documento general llamado "Sistema de extracción de energía geotérmica de un solo pozo para la generación de energía eléctrica". [18]
El gradiente geotérmico promedio en el Reino Unido es de 26 °C, 47 °F por kilómetro (42 °C, 76 °F por milla) de profundidad. [10] No hay generación de energía geotérmica profunda en el Reino Unido. Las regiones de granito del suroeste de Inglaterra, el Distrito de los Lagos y Weardale y las Tierras Altas Orientales de Escocia se consideran las más probables de tener las mejores perspectivas para la generación de energía. [19] Además de utilizar acuíferos calentados geotérmicamente, la tecnología geotérmica Hot-Dry-Rock se puede utilizar para calentar el agua bombeada bajo tierra sobre roca calentada geotérmicamente. A partir de 1977, se realizaron pruebas de la tecnología en Rosemanowes Quarry , cerca de Penryn , Cornwall .
En general, se considera que los proyectos que solo generan calor tienen el mayor potencial en el Reino Unido porque el recurso está más extendido y es más superficial. Esto incluye los acuíferos calientes (es decir, cuerpos de agua subterráneos) en el noreste, Wessex, Cheshire e Irlanda del Norte. [ Aclaración necesaria ] La única estación de generación de calor geotérmico existente en el Reino Unido (solo calor) está en Southampton, donde un pozo de 1.800 m (5.900 pies) aprovecha el borde del acuífero debajo de Wessex y proporciona calor al Plan de Energía del Distrito de Southampton . El pozo está siendo renovado. [19]
En 2008, se presentó una solicitud de planificación para un proyecto de rocas calientes en el sitio de una antigua fábrica de cemento en Eastgate , cerca de Stanhope en el condado de Durham . La planta geotérmica calentará Eastgate Renewable Energy Village , el primer pueblo modelo de energía geotérmica del Reino Unido . [20] Sin embargo, este proyecto se archivó en 2010. [21]
En 2010, el Ayuntamiento de Cornualles otorgó el permiso de planificación para una planta de energía geotérmica a escala comercial . [22] La planta será construida en el polígono industrial United Downs, cerca de Redruth, por Geothermal Engineering. La planta producirá 3 MW de electricidad renovable. La perforación comenzó en el sitio en noviembre de 2018. [23]
En diciembre de 2010, el Proyecto Edén en Cornualles recibió permiso para construir una planta geotérmica de roca caliente. Se planeó que la perforación comenzara en 2011, pero a mayo de 2018, todavía se estaba buscando financiación. [24] La planta estará en el lado norte del Proyecto Edén, un escaparate para proyectos ambientales en Bodelva, cerca de St Austell. Debería producir entre 3 y 4 MW de electricidad para uso de Edén y un excedente, suficiente para unas 3.500 casas, que se incorporaría a la red eléctrica nacional. [25] [26]
El Fondo de Desafío Geotérmico Profundo del Departamento de Energía y Cambio Climático ha proporcionado más de £4,5 millones en subvenciones para apoyar los siguientes proyectos: [19] Proyectos de energía
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Proyectos que solo consumen calefacción
A principios de 2013, el gobierno retiró una subvención multimillonaria de Geothermal Engineering Ltd para el proyecto United Downs Deep Geothermal Power de £ 50 millones , después de que la empresa no lograra asegurar la inversión adicional necesaria para cumplir con los términos de la subvención. [27] Para 2016, la empresa había logrado asegurar una financiación de £ 30 millones para el proyecto de una combinación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional , el Consejo de Cornualles e inversores privados, financiando así el primer plan comercial de energía de rocas calientes del Reino Unido. En 2019, la empresa había terminado de perforar los dos pozos geotérmicos; el pozo de producción a una profundidad de 5.275 m (17.306 pies) y el pozo de inyección a 2.393 m (7.851 pies). El agua caliente alcanza los 250 ° C (482 ° F) y puede producir alrededor de 60 MW de calor y 10 MW de energía eléctrica. En 2021, se espera que la planta de energía entre en funcionamiento. [28] [29]
El proyecto de perforación del pozo central de ciencias de la Universidad de Newcastle , a 1.800 m (5.900 pies), es el pozo geotérmico más profundo perforado en casi 30 años. [30] [31] Se construyó sobre la antigua fábrica de cerveza Tyne en la ciudad. El perfil de temperatura de 3,9 °C (7,0 °F) por 100 m es más alto que el encontrado en Weardale. [32] El proyecto fracasó porque los caudales de agua caliente del pozo no eran lo suficientemente grandes como para ser explotables, por lo que el desarrollo se vio obligado a calentarse con fuentes convencionales. [33]
Un informe para la Asociación de Energía Renovable preparado por los consultores de ingeniería Sinclair Knight Merz en 2012 identificó las siguientes conclusiones clave: [34]
El 30 de mayo de 2012, el gobierno del Reino Unido firmó un Memorando de Entendimiento con el gobierno de Islandia sobre una serie de cuestiones energéticas, incluido el apoyo al desarrollo de la energía geotérmica profunda en el Reino Unido. [19]
En 2023, la REA publicó un nuevo informe sobre la naturaleza, el estado actual, el potencial futuro y los desafíos para el desarrollo de la infraestructura de energía geotérmica en el Reino Unido. [6] El informe estableció las siguientes conclusiones:
En resumen, si bien el potencial de la energía geotérmica en el Reino Unido es considerable, especialmente para calefacción, sigue estando poco desarrollado debido a desafíos normativos y de políticas. Abordar estos problemas podría ayudar al país a capitalizar sus recursos geotérmicos para un futuro energético más ecológico.
