Sobre la energía geotérmica

Como su propio nombre indica, la energía geotérmica es la energía procedente del calor interno de la Tierra, lo cual lo diferencia del resto de energías renovables que proceden del exterior del planeta.

Es un hecho conocido que el interior de nuestro planeta es cálido y que existe un gradiente térmico positivo de temperatura, esto es, la temperatura aumenta con la profundidad.

La Tierra está constituida por tres capaz concéntricas: núcleo (donde la temperatura llega a los 4000ºC), el manto (que va de los 4.000 a los 800ºC) y la corteza terrestre que tiene un grosos de 5 – 35 km y presenta un gradiente entre los 800 – 1000ºC y los 15 – 20ºC en la superficie donde vivimos. Este gradiente supone un flujo de calor que tiene un valor medio de 1,5 µcal/cm2s.

Flujos de calor

Sin embargo, debido a la geología local, este flujo es anormalmente elevado en ciertos lugares en los que llega hasta diez y veinte veces flujo medio. Se trata de zonas con elevada actividad sísmica, cordilleras de formación reciente o zonas de vulcanismo elevado, zonas todas ellas de liberación de la energía de la Tierra.

Se las puede definir como zonas de flujo calorífico elevado, donde se pueden encontrar temperaturas de 90ºC a los 3km.

El Instituto Geológico y Minero de España distingue cuatro tipos de yacimientos geotérmicos:

  • Yacimientos de alta temperatura: roca permeable que almacena fluido a alta temperatura.
  • Yacimientos de baja temperatura: entre los 1.500 y 2.500 metros de profundidad, la temperatura oscila 90 – 100ºC.
  • Yacimientos de muy baja temperatura: a partir de 15ºC
  • Yacimientos de roca calienta: sin fluido, solo presentan roca caliente. A profundidades entre 4,8 y 8 km se puede localizar roca seca caliente en casi cualquier lugar y en algunas zonas están más cerca de la superficie.

Las ventajas de este tipo de energía son evidentes: la energía del interior de la Tierra es liberada en cualquier lugar de forma continua, no genera gases invernadero, puede extraerse en casi cualquier parte librándonos de la dependencia energética, las plantas geotérmicas requieren mucho menos espacio que las de carbón o gas.

Por supuesto, también tiene contraindicaciones: los yacimientos termales llevan disueltas sustancias tales como el mercurio o compuestos de azufre que deben ser tratados adecuadamente. También está el problema del deterioro del paisaje, si bien no es tan serio como en otras energías debido al menor tamaño de las plantas.

Un poco de historia

La energía geotérmica no es nada nuevo, viene siendo utilizada desde tiempos antiguos para usos domésticos, especialmente para cocina y calefacción. Es el caso de las termas romanas, las piedras formosas celtas o los baños turcos. Se le ha atribuido a los maoríes la condición de pioneros al utilizar el agua de los manantiales para limpiar, cocinar y calentarse beneficiándose de la posición de sus islas entre dos placas tectónicas.

De ello podemos comprender que la energía geotérmica ha sido empleada históricamente para calefacción doméstica y aguas termales, pero su utilización para la generación de la electricidad es mucho más reciente.

Comenzó en 1904 en Larderello, Italia, dirigido por Piero Ginori Conti, quien utilizó un yacimiento de alta temperatura para que actualmente sigue produciendo energía y calor de forma sostenible.

Pese a esto, su uso como calor fue el que siguió ampliando horizontes y en los años 30 Islandia fue el primer país que organizó un servicio de calefacción geotérmica a escala en la ciudad de Reykjavic.

En los 50 una fábrica de papel en Kawerau, Nueva Zelanda, fue la primera en dar un uso industrial a esa energía, cosa que se ampliaría pocos años después a la industrial textil en Islandia.

Sería la crisis del petróleo la que entre 1975 y 1995 llevó a un incremento de interés por la energía geotérmica, que creció una media del 9% anual con un crecimiento del 6% en usos directos. Este crecimiento se atenuaría con los años y a día de hoy la calefacción sigue a ser su principal utilización suponiendo un 33% del total repartido entre baños y saunas (19%) e invernaderos (14%).

El catálogo de usos de la energía geotérmica abarca los siguientes casos:

  • Balnearios y piscinas climatizadas: la forma más antigua.
  • Calefacción y agua caliente sanitaria: los acuíferos aportan agua de 30 a 150ºC, en Islandia el 99% de las viviendas utilizan esta energía.
  • Agricultura: agua caliente para los invernaderos.
  • Acuicultura: agua caliente para piscifactorías.
  • Usos industriales: secado de textiles.
  • Secando de pavimentos: evita formación de placas de hielo en pavimentos.

Y el importante potencial de la energía geotérmica para producir electricidad, que a día de hoy se basa en tres tecnologías:

  • Plantas de aprovechamiento de vapor seco: los fluidos hidrotermales se presentan total o fundamentalmente en forma de vapor que se introduce en una turbina de vapor. Es la tecnología utilizada en Larderello y The Geysers en EEUU.
  • Plantas de agua a alta temperatura: el fluido es fundamentalmente agua líquida, que se introduce en un tanque en el que un volumen se convertirá en vapor rápidamente (se lo llama “flash”) que pone en marcha una turbina.
  • Centrales de ciclo binario: aparece en yacimientos de menor temperatura. En ellos el fluido geotérmico transfiere su calor mediante un intercambiador a un fluido secundario (fluido de trabajo), que es el que se convierte en vapor y activa la turbina. Se utiliza un segundo fluido porque tiene una temperatura de evaporación más baja, por lo que necesita menos energía para pasar a fase gas. Este vapor luego se condensa y puede ser reutilizado, por lo que podemos hablar de ciclo cerrado. Los expertos consideran que este es el sistema que tiene más posibilidades en el futuro.

Tendencias y potenciales de cara al futuro

La energía geotérmica recibe menos cobertura mediática que otras fuentes de energía sostenible como la solar o la eólica, pero algunos países están trabajando para explotar su potencial.

La Agencia Internacional de la Energía espera que la energía geotérmica aporte 400 Tw por año, un 3,5% de la producción mundial de energía.

Islandia es un caso paradigmático. Dentro del llamado proyecto Thor un equipo de técnicos ha empleado 176 días en perforar hasta los 4659 metros en uno de los volcanes de Reykjanes, consiguiendo acceder a una zona con 427ºC, lo que los investigadores llaman “condiciones supercríticas”.

Se considera que con 3 – 5 de estos pozos supercríticos se podría suministrar de energía y agua caliente para una ciudad como Reykjavik y se estima que podría llegar a generar diez veces más energía que algunos combustibles fósiles.

Las autoridades islandesas afirman que a finales de 2018 tendrán resultados del proyecto Thor.

En Nueva Zelanda la ubicación entre dos placas tectónicas es una ventaja para este tipo de energía, que genera 900 MW (17% del consumo local) a los que se estima que se podrían añadir otros 1.000 MW.

En EEUU, las islas de Hawai también buscan en la energía geotérmica una salida para su elevaba factura energética y la dependencia energética. Con cinco volcanes activos tienen recursos: calor, fluido (agua o vapor), rocas permeables y canalización hacia la superficie a través de un pozo.

En la planta de Puna obtienen 38 MW de energía y se tiene una autorización para incorporar otros 22 MW en futuro, a lo que se suma la posibilidad de explotar nuevos recursos en la isla de Maui y en la zona East Hawaii.

Más frío es el debate sobre la energía geotérmica en Reino Unido, que no tiene unos recursos geotermales tan poderosos y ese es uno de los problemas: la energía tendría que importarse de Islandia a través de cables submarinos. Otro problema radica en el escepticismo que genera la idea de la idea de una energía inocua y sostenible en los sectores económicos.

Sin embargo, existe un proyecto para importar energía geotermal desde Islandia (Krafla Magma) basado en el mismo principio que el Thor planeado para comenzar en 2020. Yan Lavallée, investigador de la Universidad de Liverpool, reconoce que un cuerpo de un km3 de magma podría generar suficiente energía para alimentar a un país como el Reino Unido.

Aunque el largo plazo y los problemas técnicos y políticos al que plantea generan dudas, algunas empresas están uniendo en torno al proyecto Krafla.

¿Y qué tenemos aquí en España? Pues aquí la utilizamos para balnearios, el pabellón deportivo de Os Remedios de Ourense y varias instalaciones “cuasi artesanales” en Murcia, en cuyo conjunto en 2005 generaron calor equivalente a 8.000 toneladas de petróleo.

Carecemos de plantas geotérmicas de electricidad, pese a que la empresa alemana Eclaveron tiene un proyecto en La Palma y en Valencia el Equipo Nacional Español de Bomba de Calor está experimentando con un prototipo de bomba geotérmica.

 

Biblografía:

Anuncios

2 comentarios

Archivado bajo Aplicación, Ciencias Sociales, Ecología

2 Respuestas a “Sobre la energía geotérmica

  1. Esperemos que ningún descerebrado se le ocurra ponerle una tasa al calor geotérmico como se le puso al Sol en España.
    Porque aquí somos un chiste.

    Le gusta a 1 persona

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s