Em junho de 2009, uma broca que atingiu milhares de metros na rocha vulcânica do nordeste da Islândia ficou inesperadamente parada. Ao extraí-lo, os pesquisadores descobriram que estava envolto em uma rocha rica em sílica, chamada riolito. Foi um magma solidificado; a broca expusera uma bolsa de magma, no fundo da terra, e o magma esfriara, atolando a broca.
Esse foi o primeiro esforço do Projeto de Perfuração Profunda da Islândia, uma exploração da geologia e viabilidade de um novo tipo de energia geotérmica baseada em líquido super-quente super-comprimido encontrado no subsolo. Agora, mais de sete anos depois, eles estão de volta, estendendo uma broca similar ainda mais abaixo da superfície da escassa península de Reykjanes, no lado sudoeste da Islândia. Há menos de duas semanas, o IDDP-2 chegou a 3.640 metros de profundidade, tornando-se o buraco mais profundo já perfurado na Islândia.
Atingir o magma foi um acidente, explica Wilfred Elders, um dos principais investigadores do IDDP e professor emérito de geologia na Universidade da Califórnia, em Riverside. Além de danificar o equipamento e começar de novo em uma parte diferente do país, ele forneceu algumas informações interessantes sobre o tipo de rocha na região. Até produziu energia por um curto período de tempo, e esse é o objetivo final do projeto em primeiro lugar.
"Se pudermos provar o conceito de usar fluidos supercríticos aqui, isso pode ser feito em qualquer lugar onde possamos perfurar esse tipo de temperatura e pressão", diz Robert Zierenberg, professor de geoquímica da Universidade da Califórnia, Davis e outro investigador principal.
Então, de certa forma, o IDDP-2 é uma prova de conceito. Mas é um grande problema, com um custo de cerca de US $ 15 milhões, impulsionado pelas maiores empresas de energia da Islândia, bem como pela Autoridade Nacional de Energia da Islândia e em colaboração com universidades internacionais. Já alimentado inteiramente por energia geotérmica e hidrelétrica, o país de 300.000 achou por bem correr o risco de geotérmica mais eficiente - o tipo que poderia, com o tempo, fornecer um complemento 24/7 para as operações intermitentes de energia eólica e solar.
Geotérmica, diz Bill Glassley, diretor executivo da California Geothermal Energy Collaborative na Universidade da Califórnia, em Davis, tem o potencial de abastecer o mundo inteiro, de forma limpa e indefinida.
Em geral, a energia geotérmica é produzida pela extração de água aquecida de um poço profundo, seja diretamente via vapor ou através de um trocador de calor, e usando-a para acionar uma turbina. Quanto maior a temperatura, mais eficiente é o sistema.
“A energia geotérmica, até há relativamente pouco tempo, concentrou-se em frutos mais fáceis”, diz Glassley, que não esteve envolvido no IDDP. “[O IDDP é] um tipo de esforço preliminar para avançar na direção de poder acessar esses recursos de temperatura muito mais elevados.”
Mas para o IDDP, não é apenas temperatura. Nas profundezas que estão perfurando, a pressão é tão alta que a água não pode se transformar em vapor. Com pressão de temperatura suficientemente alta - 378 graus Celsius e 220 bar - ela se torna um fluido supercrítico, com suas próprias propriedades e muito mais energia que o vapor.
“Nossa modelagem indica que a produção de fluido supercrítico significa que teríamos um poço que produzisse uma ordem de magnitude de energia elétrica maior do que um poço subcrítico convencional”, diz Elders. Isso pode ser de até 50 megawatts, geralmente descrito como energia para 50.000 lares.
Uma vez que a broca de 8.5 polegadas de diâmetro atinge a profundidade alvo de 5.000 metros, eles descobrirão se a rocha tem as fraturas e a água necessárias para extrair o fluido supercrítico diretamente, ou se ele terá que ser bombeado para baixo, um processo que gentilmente introduz fraturas quando a água relativamente fria esquenta. (Não é de forma alguma como fracking, os pesquisadores são rápidos em apontar.)
A Islândia tem sido o lar ideal por vários motivos. As empresas de energia estão dispostas a arriscar em uma tecnologia que não pagará imediatamente, diz Elders, e o país já está aberto e até depende de fontes de energia renováveis. Geograficamente, o projeto precisava de um local onde pudessem perfurar a atividade vulcânica, mas (esperançosamente) evitar atingir o magma real, que, embora contenha muita energia, não pode ser usado para operar uma turbina, e provavelmente destruiria a perfurar de qualquer maneira. Apesar do esforço anterior, a Islândia tem sido relativamente bem pesquisada e, como se situa no cume do meio-Atlântico, as condições que os perfuradores estão tentando atingir estão relativamente próximas da superfície.
Há um punhado de outros lugares que podem fornecer locais adequados no futuro - sem surpresa, em outros lugares com vulcões e atividade sísmica, como o oeste dos EUA, a Nova Zelândia, a Itália e o Rift do Leste Africano. Mas, embora o sucesso nesse furo particular possa fornecer a outros países e empresas a confiança necessária para iniciar seus próprios projetos, há muito trabalho a ser feito antes de começar a produzir energia. Eles têm que medir as condições, colocar um revestimento no buraco, deixar tudo aquecer, testar o fluxo e construir uma usina de energia para converter o fluido supercrítico em eletricidade.
“Nós não saberemos até que tenhamos feito isso com sucesso, como a economia pode parecer. Se conseguirmos produzir um poço supercrítico em Reykjanes que tenha água supercrítica suficiente para gerar o equivalente a 50 megawatts, teremos provado o conceito ”, diz Elders. "Levará décadas para desenvolver isso como um processo industrial e experimentá-lo em outras partes do mundo".
