Científico islandés planea perforar magma
Estoy en uno de los puntos calientes volcánicos del mundo, al noreste de Islandia, cerca del volcán Krafla.
A poca distancia puedo ver el borde del lago del cráter del volcán, mientras que hacia el sur burbujean respiraderos de vapor y charcos de lodo.
Krafla ha entrado en erupción unas 30 veces en los últimos 1.000 años, y la más reciente a mediados de los años 1980.
Bjorn Por Guðmundsson me lleva a una ladera cubierta de hierba. Dirige un equipo de científicos internacionales que planean perforar el magma de Krafla.
«Estamos en el lugar donde vamos a perforar», afirma.
El banco de pruebas de magma de Krafla (KMT) tiene como objetivo avanzar en la comprensión de cómo se comporta el magma, o roca fundida, bajo tierra.
Ese conocimiento podría ayudar a los científicos a pronosticar el riesgo de erupciones y llevar la energía geotérmica a nuevas fronteras, aprovechando una fuente de energía volcánica extremadamente caliente y potencialmente ilimitada.
A partir de 2026, el equipo del KMT comenzará a perforar el primero de dos pozos para crear un observatorio de magma subterráneo único, a unos 2,1 kilómetros (1,3 millas) bajo tierra.
“Es como nuestro viaje a la luna. Va a transformar muchas cosas”, afirma Yan Lavelle, profesor de vulcanología en la Universidad Ludvigs-Maximllian de Múnich y que dirige el comité científico del KMT.
La actividad volcánica suele controlarse mediante herramientas como sismómetros. Pero a diferencia de la lava en la superficie, no sabemos mucho sobre el magma subterráneo, explica el profesor Lavelle.
«Nos gustaría instrumentar el magma para que podamos escuchar realmente el pulso de la Tierra», añade.
Se colocarán sensores de presión y temperatura en la roca fundida. «Éstos son los dos parámetros clave que necesitamos sondear para poder saber de antemano qué está sucediendo con el magma», afirma.
Se estima que en todo el mundo unos 800 millones de personas viven a menos de 100 kilómetros de peligrosos volcanes activos. Los investigadores esperan que su trabajo pueda ayudar a salvar vidas y dinero.
Islandia tiene 33 sistemas volcánicos activos y se asienta sobre la grieta donde se separan las placas tectónicas de Eurasia y América del Norte.
Más recientemente, una ola de ocho Erupciones en la península de Reykanes. ha dañado la infraestructura y trastornado la vida en la comunidad de Grindavik.
El señor Guðmundsson también señala Eyjafjallajökull, que causó estragos en 2010 cuando una nube de ceniza provocó más de 100.000 cancelaciones de vuelos, con un coste de 3.000 millones de libras (3.950 millones de dólares).
«Si hubiéramos podido predecir mejor esa erupción, podríamos haber ahorrado mucho dinero», afirma.
El segundo pozo del KMT desarrollará un banco de pruebas para una nueva generación de centrales geotérmicas, que aprovechan la temperatura extrema del magma.
“El magma es extremadamente energético. Son la fuente de calor que alimenta los sistemas hidrotermales que conducen a la energía geotérmica. ¿Por qué no ir a la fuente? pregunta el profesor Lavelle.
Alrededor del 65% de la electricidad de Islandia y el 85% de la calefacción doméstica provienen de la energía geotérmica, que extrae fluidos calientes a gran profundidad bajo tierra, como fuente de calor para impulsar turbinas y generar electricidad.
En el valle, la central eléctrica de Krafla suministra agua caliente y electricidad a unos 30.000 hogares.
“El plan es perforar justo antes del magma, posiblemente perforarlo un poco”, dice Bjarni Pálsson con una sonrisa irónica.
«El recurso geotérmico se encuentra justo encima del cuerpo de magma, y creemos que está alrededor de 500-600°C», dice Pálsson, director ejecutivo de desarrollo geotérmico del proveedor nacional de energía Landsvirkjun.
El magma es muy difícil de localizar bajo tierra, pero en 2009 los ingenieros islandeses hicieron un descubrimiento casual.
Habían planeado hacer un pozo de 4,5 kilómetros de profundidad y extraer fluidos extremadamente calientes, pero el taladro se detuvo abruptamente al interceptar magma sorprendentemente poco profundo.
«No esperábamos en absoluto encontrar magma a sólo 2,1 km de profundidad», afirma Pálsson.
Encontrar magma es raro y sólo ha ocurrido aquí, Kenia y Hawaii.
El vapor sobrecalentado que midió un récord de 452°C se disparó, mientras que la cámara estaba a un estimado de 900°C.
Un vídeo dramático muestra nubes de humo y vapor. El calor intenso y la corrosión finalmente destruyeron el pozo.
“Este pozo produjo alrededor de 10 veces más [energy] que el pozo promedio en esta ubicación”, afirma el Sr. Pálsson.
Sólo dos de ellos podrían suministrar la misma energía que los 22 pozos de la central, señala. «Hay un cambio obvio en las reglas del juego».
Hay más de 600 plantas de energía geotérmica en todo el mundo y se planean cientos más, en medio de una creciente demanda de energía baja en carbono las 24 horas del día. Estos pozos suelen tener alrededor de 2,5 km de profundidad y soportan temperaturas inferiores a 350°C.
Empresas privadas y equipos de investigación de varios países también están trabajando en una geotermia más avanzada y ultraprofunda, llamada roca supercaliente, donde las temperaturas superan los 400°C a profundidades de 5 a 15 kilómetros.
Las reservas de calor, que llegan a zonas más profundas y mucho más calientes, son el «Santo Grial», dice Rosalind Archer, decana de la Universidad Griffith y ex directora del Instituto Geotérmico de Nueva Zelanda.
Lo que resulta tan prometedor es la mayor densidad de energía, explica, ya que cada pozo puede producir de cinco a diez veces más energía que los pozos geotérmicos estándar.
“Tenemos a Nueva Zelanda, Japón y México mirando, pero el KMT es el que está más cerca de colocar la broca en el suelo”, dice. «Empezar no es fácil ni necesariamente barato».
Perforar en este entorno extremo será un desafío técnico y requerirá materiales especiales.
El profesor Lavelle confía en que es posible. Las temperaturas extremas también se dan en los motores a reacción, en la metalurgia y en la industria nuclear, afirma.
«Tenemos que explorar nuevos materiales y aleaciones más resistentes a la corrosión», afirma Sigrun Nanna Karlsdottir, profesora de ingeniería industrial y mecánica de la Universidad de Islandia.
Dentro de un laboratorio, su equipo de investigadores está probando materiales para resistir calor, presión y gases corrosivos extremos. Los pozos geotérmicos suelen construirse con acero al carbono, explica, pero éste pierde rápidamente su resistencia cuando las temperaturas superan los 200°C.
«Nos estamos centrando en aleaciones de níquel de alta calidad y también en aleaciones de titanio», afirma.
Perforar magma volcánico parece potencialmente arriesgado, pero Guðmundsson piensa lo contrario.
«No creemos que clavar una aguja en una enorme cámara de magma vaya a crear un efecto explosivo», afirma.
“Esto sucedió en 2009 y descubrieron que probablemente ya lo habían hecho antes sin siquiera saberlo. Creemos que es seguro”.
También es necesario considerar otros riesgos al perforar la tierra, como gases tóxicos y terremotos, dice el profesor Archer. «Pero el entorno geológico de Islandia hace que eso sea muy improbable».
El trabajo llevará años, pero podría aportar pronósticos avanzados y potencia volcánica sobrealimentada.
«Creo que todo el mundo geotérmico está observando el proyecto KMT», dice el profesor Archer. «Es potencialmente bastante transformador».