Interdisciplinary Investigation of a New Hydrothermal Vent Field

Fuentes de energía para el futuro

Nov. 26 2018

La exploración está en nuestra naturaleza.

Comenzamos como vagabundos, y todavía somos vagabundos.

Hemos permanecido el tiempo suficiente en las orillas del océano cósmico.

Por fin estamos listos para zarpar las estrellas.

Las palabras de Carl Sagan no podrían explicar mejor cómo me siento acerca de esta expedición. Verás, como un niño pequeño soñaba con ser astrónomo. La llamada siempre se sentía como la canción fascinante de una sirena. Poco sabía que mi camino me llevaría tan lejos y, sin embargo, tan cerca de los sueños de mi infancia. Dar un salto de más de 3000 metros hacia las profundidades del océano es exactamente como explorar el espacio: lo que nos espera en el fondo del océano es la colección más extraña de organismos altamente adaptados, del tipo que podríamos encontrarnos algún día con nuestros robots de exploración en un planeta distante. Esto es algo increíble.

Esta es una sonda de flujo de calor unida a ROV SuBastian. Mide el gradiente de temperatura y las propiedades físicas del sedimento.Rob Harris

Mi interés científico de toda la vida ha sido entender cómo funciona la Tierra y, en última instancia, tratar de mantener a la Tierra como un sistema saludable. Siempre me han fascinado los volcanes y la liberación de energía térmica del interior de la Tierra. El calor (energía) y la temperatura son fundamentales para muchos procesos de la Tierra que controlan su dinámica interna.

Gráfico de flujo de calor calculado utilizando el gradiente de temperatura y la conductividad térmica. Uno de los primeros perfiles medidos en la Cuenca del Pescadero.Raquel Negrete

Además, la energía está en la piedra angular del desarrollo humano. La leña y el carbón proporcionaron a los humanos primitivos los medios para cocinar alimentos crudos y los mantuvieron calientes en invierno. Luego, el vapor, el petróleo y el gas natural impulsaron el desarrollo de nuevas tecnologías con las que hemos llegado a los lugares más remotos de la Tierra y el borde del Sistema Solar. Sin embargo, los problemas ambientales asociados con su uso comenzaron a aparecer a principios del siglo XX en forma de temperaturas elevadas en todo el mundo, y se están volviendo críticos en el siglo XXI. Una de las formas de resolver esta contradicción es buscar nuevas fuentes de energía limpia, como la solar, eólica y geotérmica.

La energía geotérmica es un tipo de energía sostenible y, cuando se desarrolla adecuadamente, también puede ser una fuente de energía renovable. La geotermia proviene del cálido interior de la Tierra. En tierra se puede manifestar en forma de volcanes, fumarolas, géiseres, aguas termales, terrenos humeantes, entre muchos otros. Podemos extraer energía de ellos haciendo circular vapor a través de turbinas o intercambiadores de calor para generar energía. Estas manifestaciones se pueden encontrar también en el fondo marino, así como en otras nuevas. Un nuevo tipo, que no se encuentra en el suelo, son los respiraderos hidrotermales. Este es exactamente el tipo de manifestaciones térmicas que otros científicos y yo a bordo del  Falkor estamos estudiando aquí en el sur del Golfo de California.

La posibilidad de extraer energía de las profundidades del océano no es factible en este momento. Primero, necesitamos una comprensión sólida de la cantidad de energía liberada por estas estructuras geológicas y la naturaleza de su sistema de plomería. También debemos evaluar el impacto de la extracción de calor en los nichos ecológicos altamente especializados que florecen a su alrededor. Este es precisamente nuestro trabajo a bordo del  Falkor.

Hasta ahora, sabemos que utilizando un valor conservador de un factor de eficiencia global del 20%, podemos extraer 15 MWe (Producción eléctrica de una central eléctrica). Esto es sólo para una ventilación hidrotermal. Es suficiente energía para cubrir la demanda eléctrica de 15 000 hogares. Si consideramos que otras encuestas realizadas en todo el mundo han encontrado que los respiraderos hidrotermales son características ubicuas de los océanos, resulta que grandes cantidades de energía fácilmente disponibles se han estado ocultando a simple vista todo el tiempo.

Se necesita más investigación en el futuro inmediato. Necesitamos superar los desafíos de extraer energía de las profundidades marinas o enfrentar las consecuencias de nuestras tecnologías actuales. En mi opinión, teniendo en cuenta el rendimiento energético de estos sistemas geológicos, los riesgos merecen la pena, especialmente cuando considerar la energía geotérmica en tierra es costoso y no está del todo limpio.

Raquel Negrete-Aranda obtuvo un Ph.D. en Ciencias de la Tierra en CICESE.SOI / Monika Naranjo Gonzalez

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