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Energía Geotérmica

La energía geotérmica consiste en aprovechar el calor interno de la tierra para producir electricidad o para obtener calor. Este recurso energético renovable y autóctono permite prescindir de otros recursos más dañinos con el medio ambiente. Este tipo de energía resulta muy válida y se perfila como una opción más para obtener energía local limpia.

Para entender mejor esta energía hay que saber que a medida que penetramos en el subsuelo la temperatura aumenta unos 2,5 – 3 grados centígrados cada 100 metros, lo que se denomina gradiente geotérmico normal. Pero existen lugares en los que la temperatura aumenta bastante más de 3 grados cada 100 metros. Esta situación se da sobre todo en zonas geológicamente activas (terremotos, volcanes, aguas termales, géiseres…) y se denominan zonas de gradiente geotérmico anómalo.

Existen varios mecanismos para aprovechar el calor, dependiendo de la temperatura que alcance el recurso primario en cuestión. Es cierto que a día de hoy no es necesario un gradiente excesivamente anómalo para explotar este recurso, pero cuanto más calor desprenda el interior del subsuelo mayor rendimiento obtendremos. En todos los casos el vehículo que permite transferir el calor del subsuelo a la superficie es el agua, ya que almacena bien el calor y es fácil de manejar. Además es importante que el subsuelo esté compuesto por materiales impermeables en el punto de explotación, para que el agua no se filtre a capas más profundas. También contribuye la existencia de acuíferos naturales que permitan un flujo continuo de agua al sistema, evitando grandes costes.           .

Según la temperatura que alcance el yacimiento geotérmico en su interior, podemos diferenciar tres grupos:

1- Yacimientos de alta entalpía: Son aquellos en los que el foco de calor es superior a 150 grados. Este nivel de calor permite aprovechar el recurso para producir electricidad. El funcionamiento es sencillo: una máquina de vapor conectada a un generador, con la diferencia de que el agua se calienta “sola”.

2- Yacimientos de media entalpía: Son aquellos en los que el foco de calor se sitúa entre los 100 y los 150 grados. Se puede utilizar para producir electricidad mediante ciclos binarios*, aunque el rendimiento es inferior a los anteriores.

*Ciclo binario: Utiliza un fluido secundario( generalmente orgánico) el cual tiene un punto de ebullición más bajo que el agua. Mediante un intercambiador de calor transfiere el calor del fuido original a éste.

3- Yacimientos de baja entalpía: Son aquellos en los que el foco de calor no supera los 100 grados. Resultan muy útiles para procesos industriales, calefacciónbalneoterapia, acuicultura, para evitar placas de hielo en calles o carreteras, etc. El denominado uso directo de la energía geotérmica tiene un volumen de aplicaciones gigantesco.

Si tenemos en cuenta casos excepcionales podemos incluir otras dos categorías:

4- Yacimientos super críticos: El foco de calor se encuentra a más de 300 grados y además de producir electricidad también se investiga la posibilidad de producir hidrógeno.

5- Yacimientos de muy baja entalpía: Son aquellos en los que el foco de calor se sitúa entre los 5 y los 25 grados. Hasta ahora eran despreciables pero la tecnología ha permitido encontrarles una utilidad mediante la bomba de calor. Esta bomba consigue dar un salto térmico de temperaturas bajas a temperaturas superiores, permitiendo el aprovechamiento del recurso para climatizar viviendas, locales, invernaderos etc.

También hay que destacar la existencia de los yacimientos de roca caliente (para todos los niveles de entalpía). Son aquellos en los que no hay un acuífero natural que suministre agua al sistema o los que tienen roca permeable. En estos casos se perfora la roca y se introduce agua a presión, para luego bombearla hasta la superficie. Son los denominados Sistemas Geotérmicos Estimulados. Resultan más costosos, pero últimamente son los que más interés despiertan, ya que permiten la explotación de muchas zonas que no reúnen las condiciones idóneas.

Ventajas y desventajas de la Energía Geotérmica

Un gran beneficio de los yacimientos geotérmicos es que, por lo general, se mantienen en temperaturas estables (incluso a diez metros de profundidad). De modo que un yacimiento de muy baja entalpía puede servir tanto para producir calor como para refrigerar. Es decir, si tenemos un yacimiento de 20 grados, en invierno nos dará calor y en verano frío, puesto que la temperatura exterior sería superior. Es un climatizador perfecto.

A la hora de edificar viviendas con climatización geotérmica y bomba de calor se encuentran soluciones muy integradoras. Se plantean cimentaciones verticales que integran el sistema cerrado de fluido para la bomba de calor, evitando instalaciones adicionales. Lo mismo pasa con las múltiples aplicaciones que tiene esta energía, en las cuales se logra integrar la tecnología con resultados excepcionales. Incluso se estudia el aprovechamiento de esta fuente en cascada, es decir, aprovecharla primero para producir electricidad y a medida que se enfría el líquido utilizarla para el resto de aplicaciones.

La localización, exploración y evaluación de los yacimientos geotérmicos se realiza con las técnicas de minería, investigación de hidrocarburos, investigación hidrogeológica, etc. Dentro de las energías renovables, ésta es la que más riesgos conlleva, sobre todo por lo costoso de las perforaciones (puede darse el caso de que una perforación acabe resultando inútil). Y también es la que exige mayor variedad de costes, por las instalaciones requeridas en su explotación y por otros factores (a veces sucede que el agua procedente del subsuelo llega cargada de ácidos o sales y estropea los sistemas). En cualquier caso, la inversión inicial es el principal handicap con el que se encuentra esta industria.

En España empezó a tenerse en cuenta la energía geotérmica a partir de la crisis del petróleo de 1973, pero fue abandonada por los costes que implicaba. En este caso, como en el del resto de renovables, el objetivo es disminuir costes a través de la curva de aprendizaje y ganareficiencia a través de la investigación.

En el mundo existen centrales geotérmicas muy antiguas (algunas con más de 100 años) que en su día se instalaron en zonas muy buenas. A pesar de los costes que implicaba la exploración, las perforaciones, las instalaciones, etc. los proyectos se llevaron a cabo y aún siguen funcionando, lo que demuestra la rentabilidad de estos sistemas. A día de hoy es la tecnología la que permite ampliar las zonas a explotar y la variedad de usos, proporcionando un futuro realmente esperanzador a esta industria.

La energía geotérmica será parte de nuestras vidas en un futuro no muy lejano. En países como Islandia, donde el recurso geotérmico es abundante, gran parte de la electricidad se obtiene de esta fuente y es muy habitual el uso directo del calor para múltiples aplicaciones. Es una fuente disponible en todos los rincones del mundo en mayor o menor medida, lo que la convierte en una fuente no estratégica y social, si la entendemos como un recurso explotable por cualquier persona. A medida que evolucione la tecnología su eficiencia será cada vez mayor y nos proporcionará el calor que necesitamos sin necesidad de producirlo por otros medios. Bastará con cogerlo.