¿Qué es la energía geotérmica?

Como sucede con la aerotermia que aprovecha la energía del aire, la geotermia nos permite aprovechar el calor almacenado en el subsuelo de la Tierra para generar energía geotérmica.

Así se obtiene la energía geotérmica

La energía geotérmica es energía térmica de la tierra: geo (tierra) + térmica (calor).

Los recursos geotérmicos son depósitos de agua caliente a diferentes profundidades debajo de la superficie de la Tierra. Se pueden perforar pozos, que van desde unos pocos metros hasta varios kilómetros de profundidad, en depósitos subterráneos para extraer vapor y agua muy caliente que se puede llevar a la superficie para su uso en una variedad de aplicaciones, incluida la generación de electricidad, calefacción, refrigeración, etc.

La geotermia permite mejorar la calidad de vida de los habitantes de las casas y edificios que usan esta energía renovable. Así pueden contar con sistemas de calefacción, refrigeración y agua caliente de manera eficiente y respetuosa con el medio ambiente gracias a una fuente de energía que permanecerá disponible 24/7 durante muchos años.

El proceso por el cual se obtiene la energía geotérmica se basa en la perforación de pozos de gran profundidad en depósitos subterráneos para aprovechar los recursos geotérmicos.

Estos recursos pueden explotarse a partir del calor natural, la permeabilidad de las rocas y el agua o mediante sistemas geotérmicos mejorados, que mejoran o crean recursos geotérmicos mediante un proceso llamado estimulación hidráulica.

Los recursos geotérmicos, ya sean naturales o mejorados, impulsan turbinas conectadas a generadores de electricidad.

Cómo funciona la energía geotérmica

La energía geotérmica se produce accediendo a depósitos de agua caliente y vapor que se encuentran a varios kilómetros bajo la superficie de la tierra.

En ciertas partes del planeta, este agua emerge naturalmente a la superficie, creando lo que se conoce como fuente termal (o, en algunos casos, géiser).

Cuando se accede a ella a través de un pozo, se pasa por las siguientes pases:

1. El agua a presión sube y rápidamente se expande hasta convertirse en vapor.
2. Ese vapor se utiliza para hacer girar una turbina, que luego impulsa un generador eléctrico.
3. Más adelante, el exceso de vapor se condensa nuevamente en agua a medida que pasa a través de una torre de enfriamiento.
4. Un pozo de inyección bombea esta agua de regreso a la Tierra para garantizar la sostenibilidad.

Tipos de energía geotérmica

Hay tres tipos principales de energía geotérmica en base a los tipos de plantas que hay para su extracción:

Vapor seco

El vapor viaja directamente desde el pozo de producción subterráneo a la turbina aérea, que gira y produce energía con la ayuda de un generador. Luego, el agua regresa al subsuelo a través de un pozo de inyección.

Vapor flash

Las plantas geotérmicas de vapor flash son las más comunes en funcionamiento e implican extraer agua caliente a alta presión del subsuelo y convertirla en vapor en un tanque de flash. Luego, el vapor se utiliza para alimentar turbinas generadoras; el vapor enfriado se condensa y se inyecta a través de pozos de inyección. El agua debe estar a más de 360 ​​grados Fahrenheit para que funcione este tipo de planta.

Ciclo binario

El tercer tipo de central geotérmica, las centrales de ciclo binario, se basan en intercambiadores de calor que transfieren el calor del agua subterránea a otro fluido, conocido como fluido de trabajo, convirtiendo así el fluido de trabajo en vapor. El fluido de trabajo suele ser un compuesto orgánico como un hidrocarburo o un refrigerante que tiene un punto de ebullición bajo. El vapor del fluido del intercambiador de calor se utiliza luego para alimentar la turbina del generador, como en otras plantas geotérmicas.

Estas plantas pueden funcionar a una temperatura mucho más baja que la requerida por las plantas de vapor flash.

Usos de la energía geotérmica

El uso de la energía geotérmica se puede dividir en tres categorías: aplicaciones de uso directo, bombas de calor geotérmicas (GHP) y generación de energía eléctrica.

Aplicaciones de uso directo a baja temperatura

Todas las aplicaciones de uso directo utilizan recursos geotérmicos de baja temperatura, oscilan entre los 15 y los 100 °C.

A profundidades menores como a 6 metros de la superficie de la Tierra, la temperatura del suelo se mantiene casi constante de 10 a 16 °. En consecuencia, ese calor se puede utilizar para ayudar a calentar los edificios durante los meses más fríos del año, cuando la temperatura cae por debajo de la del suelo. De manera similar, durante los meses más cálidos del año, el aire caliente puede extraerse de un edificio y circular bajo tierra. También se emplea para generar agua caliente de uso doméstico, en balnearios o para agricultura.

Aplicaciones a media temperatura

Las bombas de calor geotérmicas (GHP) aprovechan las condiciones de temperatura moderada relativamente estables que se producen dentro de los primeros 300 metros de la superficie para calentar edificios en invierno y enfriarlos en verano.

Este agua y vapor geotérmicos de baja temperatura se han utilizado para calentar edificios individuales, así como distritos enteros donde numerosas viviendas se calientan desde una fuente de suministro central. Su uso se destina a la industria en general, pero también para generar electricidad y sistemas de calefacción en zonas residenciales.

Generación de energía eléctrica a alta temperatura

Dependiendo de la temperatura y del flujo de vapor, la energía geotérmica se puede utilizar para generar electricidad. Las centrales geotérmicas pueden producir electricidad de varias formas distintas. Algunas plantas de energía geotérmica simplemente recogen el vapor que se eleva desde el suelo. Otras utilizan una mezcla de vapor y agua calentada (“vapor húmedo”) extraída del suelo para iniciar el proceso de generación eléctrica.

La generación y el uso directo de electricidad son comunes en entornos comerciales e industriales y pueden ayudar a satisfacer las necesidades mundiales de energía renovable. Además, las bombas de calor geotérmicas son adecuadas para la mayoría de los hogares en todo el mundo y pueden ayudar a reducir la huella ambiental de estos.

Ventajas y desventajas de la energía geotérmica

Ventajas

• Funcionamiento seguro y silencioso.
• Podrás accionarlo pulsando un botón.
• Genera calor, frío e incluso agua caliente.
• No crea humos ni hollín. No es preciso combustible.
• Tiene un mantenimiento escaso.
• Muy pocas emisiones de CO2.
• Su vida útil es muy larga (15-20 años)
• Renovable y sostenible
• Alta eficiencia Fiable y consistente 

Desventajas de la energía geotérmica

• Es preciso llevar a cabo un estudio de viabilidad económica del proyecto
• Se podría incluso necesitar un estudio geotécnico.
• Posee un coste inicial elevado.
• El tiempo de amortización de la inversión sería a medio o largo plazo, ya que podemos hablar de un periodo entre 5 y 7 años Idoneidad del sitio complicada.
• La instalación es más complicada.

Sin duda, nos encontramos ante un tipo de energía que ha llegado para atender la alta demanda de nuevas opciones sostenibles. A día de hoy, su tecnología se encuentra muy perfeccionada y su popularidad ha crecido rápidamente, sobre todo en Europa.