¿Qué es la energía geotérmica?
Se define como la energía térmica o calor natural que proviene del interior de la Tierra. El objetivo principal de la geotermia es el aprovechamiento térmico de las rocas, las cuales a través de procesos físicos de conducción y/o convección transfieren el calor a un fluido para que este a su vez lo transporte hacia la superficie de la corteza terrestre.
Esta energía renovable, prácticamente inagotable tiene su origen desde los inicios de la formación del planeta, en donde, de acuerdo a cálculos, este se mantuvo en sus orígenes en un estado completamente liquido, y conforme se fue enfriando gradualmente, tuvo lugar la formación de lo que hoy conocemos como corteza continental, posteriormente parte de ese calor remante quedó capturado en las capas inferiores a la corteza y donde de igual manera han tenido lugar fenómenos que producen calor como aquellos asociados a la desintegración de minerales radiactivos (Burkland, 1973).
La geotermia tiene un potencial enorme de aprovechamiento, ya que por ser una fuente de energía renovable, flexible, confiable (24 horas del día disponible), y abundante, ofrece ventajas competitivas y ambientales sobre aquellas provenientes de combustibles fósiles. Además, la geotermia entrega soluciones tecnológicas únicas en comparación con otras energías renovables, ya que no solo aporta a la generación de electricidad, sino también al aprovechamiento del calor para satisfacer la demanda de calefacción en ciertas regiones. Lo anterior, mediante lo que se le conoce como Uso Directo del calor geotérmico, por lo que en términos generales es un recurso natural que puede ser utilizado de manera integral para cualquier proceso en el que se requiera calor.
¿Como se obtiene?
Las centrales geotérmicas utilizan fuentes hidrotermales que tienen dos componentes: agua y calor (energía térmica). Las centrales geotérmicas requieren agua de temperaturas altas entre 150°C y 370 °C. Estos fluidos se encuentran a profundidad en un yacimiento en forma de “Vapor Seco” o de agua caliente. Estos fluidos calientes (en forma de vapor o de líquido) son transportados a la superficie por pozos profundos. Los pozos geotérmicos alcanzan típicamente una profundidad de 1 a 3 kilómetros.
Dry Steam” / Vapor seco: Este tipo de plantas usa vapores que son transportados directamente desde el depósito a la superficie para girar las turbinas de un generador. Este es el tipo de planta de energía se creó en el año 1904 en la Toscana, Italia, para producir electricidad y por lo tanto es, con mucho, el método más antiguo.
El método de “Flash Steam” utiliza el agua caliente de alta presión para convertirlo en vapor y luego utilizarlo como fluido de trabajo para impulsar las turbinas. Posterior al proceso de generación, el vapor se enfría y se condensa en agua para inyectarlo al subsuelo y pueda ser reutilizado de nuevo. La mayoría de las plantas de energía geotérmica existentes están basado en este principio.
Las plantas de “Ciclo Binario” requieren fluidos a menor temperatura que las anteriores, que oscilan por lo general entre los 100° C. El principio de funcionamiento de estas plantas es transferir el calor de los fluidos geotérmicos (agua caliente) a otros fluidos de menor punto de ebullición. El calor transferido hacia el segundo líquido hace que este se convierta en vapor, para que a su vez impulse las turbinas del generador, todo esto en un circuito cerrado.
¿Dónde se utiliza la energía geotérmica?
Los sistemas geotérmicos activos, se encuentran en áreas de reciente actividad tectónica e ígnea, muchos de los campos geotérmicos están asociados con estructuras volcánicas.
- Elementos “básicos”:
- Fuente de calor.
- Permeabilidad (fracturas, fisuras, etc).
- Roca “sello” superpuesta.
- Temperaturas adecuadas para generación de electricidad o uso directo
Usos de la energía geotérmica
El uso de la energía geotérmica depende decisivamente de la temperatura de la fuente termal. Normalmente, las fuentes con temperaturas muy altas se utilizan solamente para la producción de electricidad. Sin embargo, las fuentes termales con temperaturas bajas o moderadas pueden ser utilizados para dos fines: uso directo o para bombas de calor.
Uso Directo:
Como su nombre lo indica, el calor contenido en el agua se usa directamente (sin bomba de calor o planta de energía) para aplicaciones como la calefacción de edificios o de invernaderos, para procesos industriales, para la acuicultura o para cualquier otro proceso que requiera calor. Los Proyectos que utilizan la energía geotérmica directamente requieren temperaturas de entre 38°C y 150°C.
Bombas de Calor Geotérmicas:
Las bombas de calor utilizan la tierra o el agua subterránea como fuente de calor en invierno o como sumidero en el verano. Las temperaturas de la fuente primaria en el subsuelo varían entre los 4 °C y 38 °C. En invierno, las bombas de calor transfieren el calor de la tierra al espacio a adecuar y en verano lo transportan de nuevo del espacio adecuado al suelo.
Ventajas y desventajas de la energía geotérmica
Confiabilidad
Una planta geotérmica produce electricidad de carga base las 24 horas del día, 7 días de la semana, los 365 días del año, independientemente de factores climáticos como la fuerza del viento o la presencia del sol.
Versatilidad
La energía geotérmica, por una parte, se utiliza para generar electricidad en grandes centrales eléctricas, y por otro lado también se puede utilizar directamente para calentar los invernaderos, descongelar las aceras o para deshidratar los productos agrícolas.
Baja Huella Ecológica
Las centrales eléctricas geotérmicas emiten menos gases contaminantes en comparación con aquellos que son operados con combustibles fósiles. Además, las plantas de energía geotérmica requieren una menor superficie de tierra por megawatt de electricidad instalado en comparación con otras fuentes de energía renovables.
Promueve el Crecimiento Económico
Los proyectos geotérmicos generan una mayor cantidad de nuevos empleos y un crecimiento económico en las localidades donde se ubican, ya que se invierte en proyectos donde se puede involucrar a las localidades, caso contrario de otras tecnologías.
Protección y Reducción de la Demanda
El uso directo de la energía geotérmica y el uso de bombas de calor reduce la demanda de energía y por lo tanto apoya la preservación de los combustibles fósiles, integrando una componente de eficiencia energética en los proyectos.
Beneficios para los Países en Desarrollo
Proyectos geotérmicos ayudan a mejorar las condiciones de vida porque ponen la electricidad a disposición de las zonas rurales y la economía local se fortifica porque el recurso se produce localmente.
Fuente de Energía Disponible Ampliamente
La energía geotérmica está disponible prácticamente en todo el mundo, ya sea para la generación de energía, para el uso directo o en forma de bombas de calor. Depende principalmente de la evolución de la tecnología con la cuál el recurso pueda ser extraído desde el punto de vista económico.
