La energía geotérmica es una forma de energía renovable que se obtiene del calor natural del interior de la Tierra. Este calor proviene de la energía liberada por la desintegración de materiales radiactivos en la corteza terrestre y del calor residual que se acumula en el centro de la Tierra desde su formación hace miles de millones de años. La energía geotérmica se puede utilizar para generar electricidad y proporcionar calefacción y agua caliente en edificios. Esta fuente de energía es especialmente útil en lugares donde las temperaturas del suelo son lo suficientemente altas para hacer que la extracción de calor sea viable.
Tipos de sistemas geotérmicos
Los sistemas de ciclo abierto utilizan agua caliente que se encuentra naturalmente en el subsuelo y se bombea a la superficie a través de un pozo geotérmico. Esta agua caliente se convierte en vapor que impulsa una turbina para generar electricidad. Una vez que el vapor ha impulsado la turbina, se condensa y se devuelve al subsuelo a través de otro pozo. Aunque este método es relativamente simple, puede generar impactos ambientales significativos, ya que el agua que se devuelve al subsuelo puede contener minerales y otros contaminantes.
Los sistemas de ciclo cerrado, por otro lado, utilizan líquidos como el agua o fluidos orgánicos para transferir el calor del subsuelo a una central eléctrica. Estos líquidos se bombean a través de un intercambiador de calor, donde el calor del líquido se utiliza para generar vapor. El vapor impulsa una turbina para generar electricidad y luego se condensa y se devuelve al intercambiador de calor para su reutilización. Este método es más eficiente y no tiene los mismos impactos ambientales que los sistemas de ciclo abierto.
¿Cómo se obtiene la energía geotérmica?
Para obtener energía geotérmica, se deben seguir tres pasos: perforación, extracción y producción.
El primer paso es la perforación: En este proceso, se perfora un pozo geotérmico en la corteza terrestre para llegar a las capas de agua o roca caliente. La profundidad del pozo dependerá de la temperatura y la disponibilidad de recursos geotérmicos en el área. Una vez que se llega a la capa de agua o roca caliente, se instala un revestimiento en el pozo para protegerlo y evitar la contaminación.
El segundo paso es la extracción: Se extrae el agua o el vapor caliente del pozo y se lleva a una central eléctrica geotérmica. En la central eléctrica, el agua caliente se utiliza para generar vapor que impulsa una turbina para generar electricidad. Después de que el vapor ha pasado por la turbina, se enfría y se devuelve al subsuelo a través de otro pozo geotérmico.
El tercer paso es la producción: La electricidad generada en la central eléctrica se transmite a la red eléctrica para su distribución a los hogares y las empresas. Además de generar electricidad, la energía geotérmica también se puede utilizar para calefacción y agua caliente en edificios cercanos al pozo geotérmico.
Cada uno de estos pasos es importante para obtener energía geotérmica. La perforación del pozo geotérmico es clave para acceder a los recursos geotérmicos, mientras que la extracción y la producción son necesarias para transformar ese calor natural en electricidad y energía utilizable. A medida que la tecnología continúa avanzando, es probable que veamos mejoras en cada uno de estos pasos para hacer que la energía geotérmica sea aún más eficiente y rentable.
Tipos de energía geotérmica
La energía geotérmica se puede clasificar en cuatro tipos diferentes, según su profundidad y temperatura. Cada tipo de energía geotérmica se utiliza para diferentes propósitos y en diferentes lugares del mundo. A continuación, se describe cada uno de ellos:
Energía geotérmica de alta temperatura: este tipo de energía geotérmica se encuentra a profundidades de entre 1.500 y 3.000 metros debajo de la superficie terrestre y se caracteriza por tener temperaturas superiores a los 150°C. Para acceder a ella, se debe perforar un pozo geotérmico profundo hasta llegar a la zona de alta temperatura. El agua caliente que se encuentra en la zona de alta temperatura se extrae del pozo geotérmico y se utiliza para generar vapor en una central eléctrica geotérmica.
Energía geotérmica por término medio temperatura: profundidades de entre 500 y 1.500 metros debajo de la superficie terrestre y se caracteriza por tener temperaturas de entre 70°C y 150°C. Este tipo de energía geotérmica se utiliza principalmente para calefacción y refrigeración de edificios y para la producción de agua caliente.
Energía geotérmica de baja temperatura: profundidades de entre 200 y 500 metros debajo de la superficie terrestre y se caracteriza por tener temperaturas de entre 30°C y 70°C. Este tipo de energía geotérmica se utiliza principalmente para calefacción y refrigeración de edificios y para la producción de agua caliente.
Energía geotérmica de muy baja temperatura: profundidades de entre 10 y 200 metros debajo de la superficie terrestre y se caracteriza por tener temperaturas de entre 10°C y 30°C. Este tipo de energía geotérmica se utiliza principalmente para calefacción y refrigeración de edificios, así como para la producción de agua caliente y para la agricultura, por ejemplo, para la calefacción de invernaderos.
Ventajas y beneficios
Fuente de energía renovable:
La energía geotérmica es una fuente de energía renovable, lo que significa que no se agota. La energía geotérmica se genera de manera natural y continuará existiendo mientras exista el calor de la Tierra.
Emisiones de gases de efecto invernadero bajas:
Es una fuente de energía limpia, ya que no produce emisiones significativas de gases de efecto invernadero. La energía geotérmica puede ayudar a reducir la huella de carbono y a cumplir los objetivos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.
Costos operativos bajos:
Una vez que se ha construido una central geotérmica, los costos operativos son relativamente bajos en comparación con otras fuentes de energía renovable. La energía geotérmica puede proporcionar energía de manera continua y predecible, lo que permite una planificación a largo plazo y una mayor eficiencia en la generación de energía.
Creación de empleo y desarrollo económico:
La energía geotérmica puede ser una fuente de empleo y desarrollo económico para las comunidades locales.
Reducción de la dependencia de los combustibles fósiles:
La energía geotérmica es una fuente de energía local y sostenible que puede contribuir a la seguridad energética de un país y reducir la dependencia de los combustibles fósiles importados.
Desventajas
Elevado costo inicial:
El costo inicial de construir una central geotérmica es elevado. Los costos iniciales pueden incluir la exploración y perforación de pozos, la construcción de la central eléctrica y la conexión a la red eléctrica.
Disponibilidad geográfica limitada:
La energía geotérmica está limitada geográficamente a las áreas donde hay actividad geotérmica, como zonas volcánicas o fallas geológicas. Esto significa que no todos los países tienen acceso a la energía geotérmica y puede haber una falta de diversidad geográfica en la generación de energía.
Impacto ambiental:
Aunque la energía geotérmica es una fuente de energía limpia, la exploración y perforación de pozos puede tener un impacto ambiental significativo en las áreas circundantes. La construcción de centrales geotérmicas también puede tener un impacto en el paisaje y la fauna local.
Riesgo sísmico:
La energía geotérmica puede estar asociada con la actividad sísmica en algunas áreas, especialmente en las zonas donde hay alta temperatura y alta presión geológica. El aumento de la actividad sísmica puede ser un riesgo para la seguridad y el bienestar de las comunidades locales.
Limitaciones en la capacidad de generación:
La energía geotérmica tiene ciertas limitaciones en la cantidad de energía que se puede generar en un área determinada. La cantidad de energía generada depende de la temperatura del agua y la capacidad de los pozos para suministrar agua caliente. Esto puede limitar la capacidad de una central geotérmica para satisfacer la demanda de energía en momentos de alta demanda.
Mitos
La energía geotérmica es peligrosa: Muchas personas asocian la energía geotérmica con la actividad sísmica y el riesgo de explosiones volcánicas, lo cual es un mito. Aunque hay algunos riesgos asociados con la exploración y perforación de pozos, las centrales geotérmicas son muy seguras.
Es muy cara:
Aunque el costo inicial de construir una central geotérmica puede ser alto, la energía geotérmica es en realidad una de las formas más rentables de generar electricidad a largo plazo.
Es una fuente de energía limitada:
A diferencia de los combustibles fósiles, que se agotan con el tiempo, la energía geotérmica es una fuente de energía renovable que puede ser explotada de forma sostenible a largo plazo.
Es difícil de obtener:
La energía geotérmica es en realidad una de las formas más fáciles de obtener energía. Una vez que se construye una central geotérmica, la energía puede ser generada continuamente sin necesidad de transporte o almacenamiento de combustible.
Sólo puede ser utilizada en áreas geológicamente activas:
Aunque la energía geotérmica se encuentra en áreas geológicamente activas, como las zonas volcánicas y las fallas tectónicas, también puede ser encontrada en áreas más estables mediante la perforación de pozos profundos.