Los calentadores de carbón sucios dificultan la vida de las personas en Mongolia en invierno. Los geofísicos de ETH Zurich ahora están ayudando a abrir la energía geotérmica como una alternativa limpia.
Paisajes amplios y vacíos, naturaleza en gran parte intacta: estas imágenes idílicas generalmente es la que asocian los europeos con Mongolia. Pero la realidad es otra, especialmente en invierno.
Porque donde vive la gente, generalmente es todo menos idílico en esta época del año. El humo espeso y hollín se extiende sobre los asentamientos y dificulta la respiración de las personas. Hasta 80 veces el valor de referencia definido por la Organización Mundial de la Salud (OMS) alcanza la contaminación en los asentamientos, una situación inaceptable, porque el aire sucio allí también conduce a problemas de salud masivos.
La energía geotérmica, una forma de salir de la crisis
Una forma de salir de esta situación crítica sería no calentar más las casas con estufas de carbón anticuadas, en su mayoría sin filtro, sino con energía renovable y limpia. Y las condiciones para esto no son tan malas en Mongolia.
Una opción para ello seria la energía geotérmica, que se esconde bajo el subsuelo y que es reconocible su existencia por las numerosas aguas termales que llevan el agua hasta 87 grados a la superficie de la tierra. De hecho, la energía geotérmica ya se está utilizando en Mongolia, por ejemplo, para calentar invernaderos. Pero para utilizar esta fuente de energía a mayor escala, requeriría una cantidad de agua considerablemente mayor que la que se encuentra en la superficie de la tierra. El problema que radica con esto, es que el agua caliente solo fluye a lo largo de ciertas zonas subterráneas.
Esta fue la experiencia de la gente en Tsetserleg en la provincia de Arkhangai. Las perforaciones anteriores solo arrojan agua a una temperatura de 40 grados a la superficie de la tierra. Eso es suficiente para un baño caliente, pero no para calentar una ciudad, y mucho menos para producir electricidad. En consecuencia, las autoridades locales se mostraron inicialmente escépticas cuando los investigadores de ETH Zurich propusieron un nuevo intento de desarrollar energía geotérmica en la región a gran escala.
Pero Martin Saar, profesor de energía geotérmica y geofluidos en el Departamento de Ciencias de la Tierra, y Friedemann Samrock, asistente principal en el grupo de Saar, confían en que la ciudad podría calentarse con el calor del subsuelo.
«Las condiciones en Tsetserleg son ideales. No solo hay agua caliente en profundidad, sino que también hay una red de calefacción urbana para distribuir el calor», explica Saar.
Esto es alimentado por un sistema de calefacción de carbón hoy en día, pero podría funcionar con agua caliente de la tierra sin mucho esfuerzo.
Impulsos del espacio
Hay una buena razón por la que Saar y Samrock están tan seguros de encontrar los lugares correctos para aprovechar el agua subterránea caliente: con los llamados magnetotelúricos, tienen un método de medición que se puede utilizar para mostrar con precisión dónde penetran las capas que contienen agua en profundidad. El proceso se basa en el hecho de que los campos magnéticos que varían en el tiempo en las estructuras conductoras en el interior de la tierra causan corrientes eléctricas de Foucault, conocido también como corriente parásita.
Las fluctuaciones en el campo magnético pueden ser desencadenadas, por ejemplo, por el viento solar o por la actividad global del rayo. El campo eléctrico, que es inducido naturalmente por estas fluctuaciones, a su vez crea un campo magnético secundario, que luego se puede medir y analizar en la superficie de la tierra utilizando dispositivos de medición adecuados.
«Los datos de medición nos muestran cómo la conductividad eléctrica varía bajo tierra. Y dado que las capas que contienen agua tienen una conductividad diferente que la roca seca circundante, podemos usar la evaluación para ver dónde se puede encontrar el agua caliente», explica Samrock.
Es favorable que en Mongolia, a diferencia de, por ejemplo, en Suiza densamente poblada, haya muy pocas señales de interferencia humana. Entonces, la primera campaña de medición del verano pasado fue rápida. En un total de 184 ubicaciones diferentes, los investigadores pudieron configurar su sistema de medición para registrar las estructuras subterráneas.
“El próximo verano, veremos más de cerca esas posiciones que creemos que son particularmente prometedoras”, explica Samrock.
Al evaluar los datos, los geofísicos de ETH pueden mostrar otra fortaleza. Trabajan con el Grupo de Magnetismo de la Tierra y el Planeta. Esto tiene métodos numéricos sofisticados, con el que se pueden calcular las estructuras en el subsuelo.
«El programa informático de nuestros colegas tiene dos puntos fuertes: no comienza desde una superficie plana como otros programas, sino que tiene en cuenta la topografía. Y es capaz de representar correctamente las variaciones en la resolución causadas por la distribución irregular de las estaciones de medición », dice Samrock.
Investigación para el desarrollo
Pero lo central no es solo la investigación geofísica, sino también la transferencia de conocimiento, ya que es un proyecto de “Investigación sobre temas globales para el desarrollo” que está financiado conjuntamente por la Fundación Nacional Suiza de Ciencia y la Dirección de Desarrollo y Cooperación (Deza) en el que también participa la Academia de Ciencias de Mongolia.
“Tenemos un estudiante de doctorado de Mongolia en el equipo que continuará trabajando como experto en el país después de la graduación”, explica Saar.
“También dejaremos nuestro equipo en Mongolia una vez que completemos nuestras campañas de medición para que los geofísicos locales también pueden continuar buscando agua subterránea caliente en otras áreas”.
“Esto podría marcar el preludio de grandes mejoras en la calidad del aire invernal de Mongolia y, al mismo tiempo, ayudar a reducir las emisiones de CO2 del país” concluyo Friedemann Samrock.
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