La depresión de Qattara es una gran zona baja en el desierto del noroeste de Egipto. Su punto más bajo se encuentra a 133 metros bajo el nivel del mar. Si la depresión se inundara hasta el nivel del mar, el lago formado cubriría casi 20.000 km2, comparable al Lago Ontario. Estaría a 55 km de la costa mediterránea de Egipto, cerca de El Alamein.

Desde que la depresión fue cartografiada por primera vez por los británicos después de la Primera Guerra Mundial, ha habido propuestas para vincularla al Mediterráneo por canal, túnel o una combinación. La energía hidroeléctrica del agua de mar que fluye hacia la cuenca ha sido el principal interés. La zona es caliente y seca; la rápida evaporación permitiría mantener indefinidamente una gran entrada de agua de mar. El lago formado podría sostener asentamientos a lo largo de sus costas con economías de pesca y minería de sal locales. Se podría esperar que enfriara la región y aumentara las precipitaciones también. Wikipedia tiene un artículo bastante bueno sobre la historia de las propuestas de proyectos.

A pesar de casi un siglo de estudios y propuestas, y a pesar del alto interés por parte de las autoridades egipcias, todos los planes para el desarrollo de la depresión han fracasado. Al final, fracasaron en el análisis de costos vs. beneficios y riesgos. Sin embargo, mucho ha cambiado en las cuatro décadas desde que el último estudio de viabilidad fue encargado — y finalmente rechazado — por el gobierno egipcio de Anwar Sadat. ¿Quizás es hora de volver a visitarlo?

Lo que ha cambiado

Un problema importante para el desarrollo de la depresión de Qattara siempre ha sido el alto costo de la conexión con el Mediterráneo. La depresión está limitada por su lado norte y separada del Mediterráneo por la Meseta de El Diffa. A una elevación promedio de un poco más de 200 metros en la parte superior de la meseta, no es especialmente alta. Sin embargo, es lo suficientemente alto y rocoso como para tallar un cañón a través de él para abrir un canal a nivel del mar al Mediterráneo sería una empresa gigante. De hecho, el último estudio de viabilidad propuso una serie de 213 explosiones nucleares subterráneas como una forma barata de excavar el canal. Eso podría haber influido en su rechazo por el gobierno de Sadat.

Un canal a nivel del mar que atraviesa la Meseta de El Diffa no es la única posibilidad, sin embargo. Con las máquinas modernas de perforación de túneles, por ejemplo, sería factible conducir uno o más túneles a nivel del mar bajo la meseta. No barato, tal vez, pero factible.

Si la tecnología de perforación de túneles aligera el lado de los costos del equilibrio, el cambio climático ha agregado un nuevo peso al lado de los beneficios. La necesidad de descarbonizar está impulsando un movimiento mundial hacia la energía renovable. El movimiento se ve favorecido por la caída de los precios de la capacidad de energía eólica y solar. Crea un mercado sólido para el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo a megaescala. Al mismo tiempo, la energía eólica y solar barata han reducido el valor de la energía hidroeléctrica de carga base. La energía del flujo de aguas mediterráneas hacia la depresión ya no es la única forma viable de cargar el sistema de almacenamiento por bombeo. Tampoco es necesariamente el más barato. Estos hechos sugieren un enfoque diferente y más gradual del proyecto que podría facilitar su financiación.

El cambio climático y la necesidad de alimentar, alojar y proporcionar trabajo a las poblaciones de refugiados, también elevan la importancia de los aspectos ecológicos y de desarrollo económico del proyecto. La «terraformación» de la depresión Qattara sería una empresa no trivial. El área, más grande que la nación del Líbano, está totalmente deshabitada fuera de un pequeño oasis en su extremo occidental. Hay razones para eso; voy a llegar a ellos. Pero los problemas parecen manejables. Transformar la tierra y el clima en y alrededor de la depresión puede ser la razón más convincente para implementar el proyecto.

Línea de base

Para obtener una comprensión de los problemas, resumiremos un plan de línea de base derivado de estudios anteriores. Luego consideraremos cómo los cambios recientes en el mundo podrían afectarlo. Para la línea de base, podemos usar una variante del plan Bässler que Wikipedia presenta en su artículo sobre el proyecto Qattara. Colocaremos un túnel bajo la meseta de Diffa en lugar del canal excavado por bombas que Bässler defendió en su propuesta al gobierno de Sadat.

El plan incluye un reservorio artificial en la cima de la meseta para el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo. Hay una central eléctrica subterránea con puertas de entrada y descarga en el lago en el contorno de 60 metros BSL (bajo el nivel del mar). La central eléctrica tiene un conjunto de generadores de turbina unidireccionales para la generación de energía desde la entrada del túnel hasta el lago. Tiene otro conjunto de generadores de motor de turbina de bomba bidireccional para operar entre el lago y el depósito en la cima de la meseta.

El objetivo BSL de 60 m para el lago Qattara fue elegido por Bässler, y también por la mayoría de sus predecesores, para maximizar la generación de energía hidroeléctrica. Un nivel más bajo del lago habría proporcionado más cabeza y habría permitido generar más energía por metro cúbico de agua. Sin embargo, el lago habría tenido menos superficie y una menor tasa neta de evaporación. Esto habría reducido la tasa sostenible de entrada y el nivel de generación de energía sostenible. Entonces, ¿cuál es el nivel de energía sostenible?

De acuerdo con los datos del estudio, el lago de 60 m BSL tendría una superficie de 12.100 km2 y un volumen de 227 km3. Hay algunas dudas sobre cuál sería la tasa de evaporación una vez que se estableció el lago. El lago haría que la zona fuera más fresca y húmeda de lo que es ahora. Una estimación que encontré, extrapolada de las mediciones tomadas alrededor del lago Nasser (detrás de la presa de Asuán), fue de 5,2 mm por día para un lago de agua dulce. Para agua de mar que disminuiría a 5,0 mm / día (1,8 m / año.) La evaporación neta del lago llega a 700 m3 / s. Con una altura de 60 m y una eficiencia del 100%, lo que daría un nivel de potencia sostenible promedio de 412 MW.

Hay cierta pérdida de cabeza en el túnel de transporte del Mediterráneo, y el 90% es una eficiencia de conversión de energía más realista. También se ha producido una pequeña reducción de la tasa sostenible de entrada de agua procedente del Mediterráneo debido a la entrada de agua subterránea existente. Teniendo en cuenta estos factores, Bässler calculó un flujo de entrada sostenible de 656 m3 / seg y un nivel de potencia de 315 MW (según este informe del Archivo de la ONU). (Bässler aparentemente también calculó una elevación ligeramente inferior para la superficie del lago: 62,5 m BSL. El BSL de 60 m era del estudio y la propuesta anteriores del Dr. John Ball).

El nivel de energía hidroeléctrica bombeada podría ser sustancialmente superior a 315 MW. La cantidad más alta dependería de la carga máxima que el sistema necesitara suministrar durante cuánto tiempo, en comparación con la fracción de capacidad de carga básica desviada al bombeo de almacenamiento. Con una carga de base de 315 MW y sin entrada de energía solar, una capacidad máxima de 1.500 MW parece la máxima que tendría sentido.

Problema y oportunidad

El plan base tiene un problema. 315 MW no es muy impresionante para un gran proyecto hidroeléctrico. Y para transportar 656 m3 / seg de agua de mar a lo largo de 55 a 80 km con solo un 10% (6 metros) de pérdida de cabeza, se necesita un túnel muy grande, de hecho, 15 metros. Eso no sería un récord mundial de longitud o diámetro de túnel, pero no estaría lejos de eso. Una débil generación de energía de carga básica de 300 MW, por sí sola, no podría justificar el costo. Incluso añadiendo 1,5 GW de energía hidroeléctrica bombeada durante un par de horas al día, no parece una buena inversión.

Para que el proyecto valga la pena, la justificación deberá encontrarse en otro lugar. Eso puede ser posible. El plan de referencia no tiene en cuenta la energía solar y el valor de la capacidad hidroeléctrica bombeada para economías con energía sostenible. Lo que es más importante, no considera las características únicas de la Depresión de Qattara que la convierten en un buen candidato para un desarrollo ecológico y económico positivo. A mediados de siglo, Qattara podría crecer de la región inhabitada y desolada que es hoy en día a una patria fértil para decenas de millones de personas. E incluso en los primeros años del proyecto, podría proporcionar asentamientos y medios de vida para miles de refugiados de la violencia, la agitación y la hambruna que actualmente asolan gran parte del Medio Oriente. A largo plazo, también podría proporcionar empleo a millones de desempleados de la generación más joven de Egipto.

Pero me estoy adelantando. En primer lugar, debemos examinar esas «características únicas» y ver cómo podrían figurar en un plan de desarrollo viable.

Un real fixer-upper

En bienes raíces, un » fixer-upper «es una casa deteriorada en el mercado a un precio bajo, pero típicamente descrita como»con potencial». Solo necesita «un poco de trabajo de reparación» para darse cuenta de ese potencial. El término no se aplica a la propiedad vacante, y mucho menos a regiones geográficas enteras. Pero si lo fuera, la Depresión Qattara calificaría.

En historias militares de la campaña norteafricana de la Segunda Guerra Mundial, el Qattara es famoso como el ancla sur de la línea británica El Alamein que detuvo el avance de Rommel hacia el este. Los británicos no necesitaban extender la línea más al sur, porque el Qattara era intransitable para cualquier fuerza de infantería mecanizada. Ni siquiera el «zorro del desierto» de Alemania pudo encontrar una manera de atravesarlo.

Lo que hizo intransitable la depresión fue su combinación de arena fina y suelta a la deriva en algunas partes, rocas y acantilados y barrancos tallados por el viento en otras, y amplias extensiones de traicioneras marismas saladas y llanuras de barro con costras que podían tragarse vehículos pesados que intentaban cruzarlas. A pesar de su ubicación en el desierto del Sahara y su clima extremadamente árido, la Depresión de Qattara no carece de agua. De hecho, tiene demasiado.

La capa freática en gran parte del Qattara llega hasta la superficie. Cavar un agujero en esas partes y poco a poco se llena de agua. El agua subterránea ingresa a la depresión desde cuatro fuentes:

• lluvias ocasionales en la depresión en sí y en las tierras desérticas más altas a su alrededor;
• el acuífero artesiano nubio desde el sur y el este;
• el acuífero del Delta del Nilo al noreste; y
• el mar Mediterráneo al norte, filtrándose bajo la Meseta de Diffa.

El volumen total del flujo de agua subterránea se ha estimado en hasta mil millones de m3 por año. Sin embargo, se extiende sobre un área muy grande. Se filtra lentamente a la superficie y se evapora sin formar lagos o canales de escorrentía a las partes inferiores de la depresión. A medida que el agua se evapora, deja atrás las sales disueltas que llevaba. La superficie queda incrustada de sales, inadecuadas para el crecimiento de las plantas más allá de las halófitas extremas de las marismas salinas.

La recuperación de la tierra, en estas condiciones, requiere mucha mano de obra pero es sencilla. Implica la apertura de zanjas en los campos y la instalación de tuberías de drenaje, después de lo cual se pueden rellenar las zanjas. Los campos se irrigan con agua dulce para eliminar las sales. El agua de descarga salobre se recoge en los desagües y se canaliza a los estanques de evaporación.

El agua para el lavado provendría de pozos locales en áreas donde el agua subterránea es adecuadamente fresca. Es probable que esas sean las primeras zonas que se vayan a recuperar. En otras áreas, los pozos podrían producir agua salobre, pero con un contenido de sal lo suficientemente bajo como para una desalinización económica. El agua dulce también se podía importar por tubería directamente desde el delta del río Nilo, a unos cientos de kilómetros al noreste. Alternativamente, podría importarse de grandes pozos de producción que explotan el acuífero del delta del Nilo a distancias menores, siempre que el bombeo no redujera el acuífero lo suficiente como para impactar en los pozos en comunidades cercanas al delta.

Después de eliminar la sal, la tierra se puede plantar con abundantes cultivos de «fertilizante verde». Esto inicia un largo proceso de construcción del suelo para mejorar la fertilidad y la producción de cultivos. El proceso podría incluir la aplicación de biocarbón y compost a partir de biomasa cultivada en las marismas salinas. No soy una autoridad en la construcción de suelos, pero sé que se puede hacer. La posibilidad está bien probada en pólderes holandeses, recuperados de antiguos fondos marinos después de construir diques. Mientras haya un suministro confiable de agua dulce y la energía modesta necesaria para bombear pozos poco profundos, es solo cuestión de tiempo y atención informada. Qattara proporciona el primero, los paneles solares proporcionan el segundo, y las familias de refugiados y voluntarios podrían proporcionar los dos últimos.

E hidro bombeado?

¿Qué hay del almacenamiento hidroeléctrico por bombeo masivo del que se trataba originalmente el proyecto? ¿O el mar interior que apoyaría la pesca y el comercio al tiempo que transformaría el clima y llevaría la lluvia a una gran franja del desierto egipcio?

Esos elementos permanecen en el plan, pero se devuelven a una fase posterior. No se necesitan en las primeras etapas, y no tiene sentido gastar el capital necesario para construirlas antes de que se haya establecido una población semilla e infraestructura para aprovecharlas.

En la primera etapa del proyecto, se aportaría una buena cantidad de capacidad fotovoltaica solar. Pero dado que la mayor parte se dedicaría al bombeo de agua, algo que se puede manejar bastante bien con la energía «disponible» de los paneles solares, no hay necesidad inmediata de almacenamiento hidroeléctrico bombeado a gran escala.

Una capacidad hidroeléctrica de bombeo modesta sería valiosa para suministrar energía a los campamentos de asentamiento por la noche y para hacer funcionar las plantas de tratamiento de desechos y desalinización de agua salobre en un horario eficiente de 24 horas. Con una caída de elevación de 300 metros en muchos lugares entre el borde de la Meseta de Diffa y el fondo de la depresión debajo de ella, la Depresión de Qattara sigue siendo un lugar muy favorable para el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo. Una modesta capacidad de almacenamiento de unas pocas decenas de megavatios-hora no requiere un mar interior para servir como depósito inferior.

Con 300 m de altura, una «batería» hidráulica bombeada de 10 MWh requiere almacenamiento de unos 12.000 m3 de agua. Es un depósito de almacenamiento / tanque de retención superior de 80 m de diámetro por 2,5 m de profundidad. Eso es relativamente fácil de manejar, e incluso un factor de 10 mayor no sería difícil. Ese nivel de almacenamiento debe ser adecuado para el asentamiento inicial en las primeras etapas del proyecto. El agua subterránea bombeada o el drenaje de la desalación de los campos suministrarían agua más que suficiente.

En las etapas intermedias del proyecto, la capacidad de energía solar se incrementaría más allá de las necesidades del área del proyecto en sí. A medida que se instalaba más capacidad, una fracción cada vez mayor de la producción de energía se exportaba a Alejandría, El Cairo y otras ciudades a lo largo del Nilo y el Mediterráneo. En ese momento, el mercado de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo se expandiría, y la construcción de depósitos de almacenamiento y plantas de energía mucho más grandes podría comenzar. La recuperación de tierras continuaría, y la expansión de la agricultura podría dar lugar a niveles modestos de exportación de algunos alimentos.

Importación de agua de mar

En algún momento no muy lejano del proyecto, se introduciría la acuicultura. Inicialmente, el agua subterránea bombeada sería suficiente para abastecer tanques de peces y estanques. Sin embargo, a medida que más colonos se mudaban, un sistema de lagos y canales de agua salada más grandes sería útil para el comercio y la pesca en general. Para ello, probablemente se necesitaría importar agua de mar del Mediterráneo.

Todavía no sería necesario abrir un canal a nivel del mar o conducir un gran túnel a través de la Meseta de Diffa. El agua simplemente se podía bombear sobre la meseta por tubería. La energía generada en el tramo cuesta abajo de la tubería sería adecuada para impulsar las bombas para el tramo cuesta arriba. Dado que el descenso a la depresión sería al menos un 50% mayor que el ascenso a la meseta, habría un excedente de generación de energía. Las pérdidas de bombeo, generación y transmisión consumirían el excedente, pero con bombas y turbinas eficientes, no lo consumirían todo. Por lo tanto, las tuberías de agua de mar podrían ser autoportantes.

Perspectivas a largo plazo

El bombeo de agua de mar a través de tuberías sobre la Meseta de Diffa no puede soportar el transporte entre la Depresión de Qattara y el Mediterráneo. Si el desarrollo de la depresión es exitoso, la capacidad de envío se volverá muy deseable. Es entonces cuando un gran canal a nivel del mar se vuelve interesante.

Cabe señalar que el problema con un gran canal a nivel del mar desde el Mediterráneo es de costo, no de viabilidad técnica. La cantidad de material que necesita para excavado estaría en el rango de uno a dos kilómetros cúbicos. La cantidad real dependería de la ruta del canal y de la anchura del corte a través de las partes más altas de la Meseta de Diffa. Uno o dos km3 es ciertamente mucha excavación, pero es varias veces menos de lo que ha salido de algunas de las minas a cielo abierto más grandes del mundo. Se compara con la cantidad de carga extraída para exponer las vetas de carbón en dos años de operación en la Cuenca del Río Powder de Wyoming.

La excavación probablemente sería necesaria también para la construcción de un puerto a nivel del mar en el extremo de Qattara del canal. Asumo que un puerto a nivel del mar sería deseable como un centro de distribución para las ciudades y pueblos en crecimiento dentro de la depresión y las áreas circundantes. Grandes buques portacontenedores y petroleros podían atracar en el puerto sin necesidad de pasar a través de esclusas. Los barcos más pequeños capaces de negociar la red de canales BSL construida anteriormente para unir a las comunidades dentro del Qattara transportarían carga entre esas comunidades y el puerto principal. Las esclusas o elevadores de barcos necesarios para permitir el paso entre el puerto principal y los canales inferiores serían una fracción del tamaño necesario para los barcos grandes.

Si se construye un gran canal a nivel del mar, cambiará por completo la imagen del almacenamiento hidroeléctrico por bombeo. Agregar capacidad ya no requerirá la construcción de nuevos depósitos de almacenamiento en la meseta. Todo el Mar Mediterráneo se convertirá en el depósito de almacenamiento superior. Las partes inferiores no reclamadas de la depresión se llenarán rápidamente hasta el contorno BSL de 60 m planeado de lo que también podemos doblar el mar de Qattara. El mar serviría de depósito inferior para un colosal sistema hidroeléctrico bombeado.

Un canal a nivel del mar lo suficientemente grande como para permitir el paso de petroleros y buques portacontenedores podría manejar flujos de más de un orden de magnitud mayor que el promedio a largo plazo impuesto por la evaporación del mar de Qattara. Las altas tasas no podían continuar por mucho tiempo; una afluencia temporal de 10.000 m3 / seg, por ejemplo, elevaría el mar de Qattara a una velocidad de casi 6 cm por día. Pero permitiría la generación de 5 GW durante varias horas al día durante semanas a la vez, o indefinidamente si se compensara con altas tasas de bombeo de energía solar excedente en otros momentos.

Tal almacenamiento hidroeléctrico por bombeo masivo evitaría la necesidad de cientos de gigavatios-hora de producción despachable de picos ineficientes alimentados con combustibles fósiles y plantas de energía de carbón despachables que de otro modo serían necesarias para respaldar recursos irregulares de energía eólica y solar fotovoltaica. Podría proporcionar energía despachable limpia que excede las necesidades del proyecto de Qattara en sí. El mercado europeo de ese exceso de capacidad podría justificar la construcción de la primera línea de transmisión de HVDC transmediterránea. Eso rompería la situación de» gallina y huevo » que ha estancado la iniciativa Desertec. Al proporcionar acceso al mercado eléctrico europeo, una línea HVDC de Qattara podría sacar los planes para más plantas de energía solar en el desierto del limbo en el que han languidecido en ausencia de capacidad de transmisión. La línea HVDC podría poner en marcha la implementación de la red Medgrid integrada.

¿Qué sigue?

Este artículo ha sido, en parte, un teaser. Hay temas que no he tocado, y pensamientos sobre cómo abordar esos temas sobre los que no he escrito. También hay una gran cantidad de información sobre el Qattara que aún no he podido encontrar. Entre otras cosas, me encantaría saber por qué las iniciativas Desertec y Medgrid parecen haber ignorado el potencial hidroeléctrico bombeado del proyecto. Deben haberlo sabido. ¿Quizás huele a geoingeniería, anatema para algunos Verdes? O tal vez lo han considerado y han encontrado cuestiones sustantivas de las que no soy consciente que lo descartan. No sé.

En una época de cambio climático, hambruna relacionada con la sequía y conflicto sectario, veo los problemas en torno a la Qattara y su posible desarrollo como de vital importancia. Las cuestiones van mucho más allá del futuro de Egipto y su economía; afectan a la salud y la estabilidad de toda la región de Europa, Oriente Medio, África del Norte o EUMENA. Me gustaría verlas presentadas y exploradas en un libro electrónico sólidamente investigado y documentado, para su consideración por la ONU, el Banco Mundial u otras agencias que podrían estar en condiciones de patrocinar estudios de ingeniería y quizás desarrollo exploratorio.

Propongo un proyecto de estudio colaborativo que culmine en un libro electrónico de este tipo. Tengo una lista sustancial de preguntas y cuestiones que estaré encantado de compartir. El primer orden del día, sin embargo, es compilar una lista de correo de personas interesadas en participar. Envía una nota a la dirección de gmail silverthorn44, con «Proyecto Qattara» en la línea de asunto. Estoy especialmente interesado en escuchar a personas con experiencia en las siguientes áreas:

• Acceso a una base de datos SIG para regiones MENA y herramientas para generar mapas personalizados;
• El estado de la exploración petrolera, pasada y presente, en el Qattara, y los arrendamientos actuales, si los hay;
• Recuperación de suelos salinos y agricultura sostenible en cuencas endorreicas de clima cálido;
• Construcción de carreteras y ferrocarriles a través de áreas con capas freáticas que alcanzan la superficie;
• Estimación de costos para grandes proyectos de ingeniería civil y construcción de canales;
• Ubicación y estado de los campos de minas de la Segunda Guerra Mundial en la zona y estado de las operaciones de remoción de minas.

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