El uso de carbón sucio como fuente de calor dificulta la vida en el invierno de Mongolia. Los geofísicos de ETH están ayudando a desarrollar la energía geotérmica como una alternativa limpia.

Muchos europeos tienen una visión idílica de Mongolia como una tierra de amplio, espacios vacíos y naturaleza prístina. Pero la verdad es mas complicada especialmente en invierno. Esa es la época del año en la que la vida es todo menos idílica para las personas que viven aquí. Sus asentamientos están envueltos en espesas, humo hollín que dificulta la respiración. Los habitantes se enfrentan a niveles de contaminación hasta 80 veces superiores a los valores de referencia especificados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), situación inaceptable dado que el aire sucio provoca graves problemas de salud entre los vecinos.

Potencial subterráneo

Una forma de salir de este dilema sería dejar de calentar las casas con estufas de carbón anticuadas que liberan humo sin filtrar. cambiar en su lugar a renovables, fuentes de energía limpia. Mongolia ofrece muchas de las condiciones adecuadas para lograrlo, en gran parte gracias al magma caliente escondido debajo de la superficie del país. Numerosas fuentes termales, algunas de las cuales alcanzan temperaturas de hasta 87 grados centígrados, señalan la presencia de este recurso natural. Mongolia ya utiliza la energía geotérmica para diversos fines, incluyendo calefacción de invernaderos. Sin embargo, Cualquier uso a gran escala de esta fuente de energía requeriría mucha más agua de la que actualmente llega a la superficie. El problema es que el agua caliente solo fluye a lo largo de ciertos estratos subterráneos, y sin saber dónde están, cualquier intento de perforar estos valiosos reservorios geotérmicos es, en última instancia, una especie de apuesta.

Esta es una experiencia familiar para muchos habitantes de Tsetserleg, la capital de la provincia de Arkhangai en el centro de Mongolia. El agua traída a la superficie por proyectos de perforación anteriores ha estado apenas por encima de los 40 grados centígrados. Eso podría ser aceptable para un baño caliente pero no es suficiente para calentar una ciudad entera, mucho menos generar electricidad. Por lo tanto, las autoridades locales se mostraron escépticas cuando los investigadores de ETH sugirieron que deberían hacer un nuevo intento de explotar los recursos de energía geotérmica de la región a gran escala.

Pero Martin Saar, Catedrático de Geotermia y Geofluidos en el Departamento de Ciencias de la Tierra, y Friedemann Samrock, Asistente senior en el grupo de Saar, confían en que la ciudad podría calentarse con energía geotérmica. "Las condiciones en Tsetserleg son ideales, con agua caliente subterránea, más un sistema de calefacción de distrito existente para distribuir el calor, ", dice Saar. Actualmente, el sistema funciona con energía procedente de la combustión de carbón, pero sería relativamente fácil operarlo usando agua caliente debajo de la superficie de la Tierra.

Campos y fluctuaciones

Saar y Samrock tienen buenas razones para sentirse seguros de que pueden encontrar los lugares adecuados para acceder a estos depósitos de agua subterránea caliente. Su plan es hacer uso de magnetotelúricas, un método de medición geofísica que se puede utilizar para inferir exactamente dónde se encuentran los estratos que contienen agua del subsuelo. Este método se basa en el hecho de que las variaciones temporales en el campo magnético de la Tierra inducen corrientes parásitas en estructuras conductoras de electricidad debajo de la superficie de la Tierra. Las fluctuaciones en el campo magnético de la Tierra pueden ser causadas por fenómenos como el viento solar y la actividad global de rayos. El campo eléctrico natural inducido por estas fluctuaciones produce un campo magnético secundario que, con el equipo de medición adecuado, puede medirse y analizarse en la superficie de la Tierra. "Los datos medidos revelan las variaciones en la conductividad eléctrica de los materiales del subsuelo. Y dado que la conductividad de los estratos que contienen agua es diferente a la de la roca seca que los rodea, este análisis nos dice dónde podemos encontrar agua caliente, "dice Samrock.

Una de las ventajas de Mongolia es que hay menos ruido eléctrico de la actividad humana que en países densamente poblados como Suiza. Esto ayudó a la rápida conclusión de la primera campaña de medición el verano pasado. Los investigadores pudieron configurar su equipo de medición para detectar estructuras subterráneas en un total de 184 sitios diferentes. "Ahora estamos en el proceso de analizar los datos, ", dice Samrock." El próximo verano tenemos la intención de ejecutar una segunda campaña de medición para analizar más en profundidad los sitios que creemos que son particularmente prometedores ".

Los geofísicos de ETH tienen otra carta de triunfo que jugar cuando se trata de analizar los datos, a saber, su colaboración con el grupo de Magnetismo Planetario y Tierra, que ha pasado varios años realizando investigaciones en Mongolia. El grupo ha desarrollado métodos numéricos sofisticados para analizar las estructuras del subsuelo. "El programa computacional de nuestros colegas tiene dos fortalezas clave. Toma en cuenta la topografía de la superficie de la Tierra, a diferencia de otros programas que simplemente asumen que es plana, y modela correctamente las variaciones en la resolución causadas por la distribución desigual de las estaciones de medición. , "dice Samrock.

Investigación para el desarrollo

Sin embargo, este proyecto no se trata solo de investigación geofísica, sino también sobre la transferencia de conocimientos. Eso es porque forma parte del Programa Suizo de Investigación sobre Problemas Globales para el Desarrollo, lo que significa que recibe financiación conjunta de la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia y la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación COSUDE. También incluye la participación de la Academia de Ciencias de Mongolia. "Uno de los miembros de nuestro equipo es un estudiante de doctorado de ETH en mi grupo, originario de Mongolia, quien seguirá trabajando allí una vez que se gradúe como experto en este campo, ", dice Saar." También dejaremos nuestro equipo en Mongolia una vez que completemos nuestras campañas de medición para que los geofísicos locales puedan continuar buscando agua subterránea caliente en otras áreas, "Esto podría marcar el preludio de grandes mejoras en la calidad del aire en invierno de Mongolia y, al mismo tiempo, ayudar a reducir el CO del país ₂ emisiones.