La energía geotérmica es un recurso sostenible que puede utilizarse para proporcionar calefacción y refrigeración a hogares y empresas. Se trata de una fuente de energía renovable que se extrae del suelo, donde la temperatura se mantiene igual o por encima de los 55 grados Fahrenheit. Aunque actualmente no se utiliza a gran escala en Estados Unidos, la energía geotérmica se ha utilizado con éxito en otros países (como Islandia) para generar electricidad.
¿Qué es la energía geotérmica?
La energía geotérmica es una fuente de energía renovable. Se encuentra en la corteza terrestre y puede utilizarse para proporcionar calor, agua caliente y refrigeración. La energía geotérmica tiene el potencial de satisfacer la mayor parte de las necesidades energéticas del mundo, pero actualmente no se utiliza de forma generalizada porque su ubicación a gran profundidad hace que sea difícil acceder a ella.
Las centrales geotérmicas utilizan el vapor de los depósitos subterráneos para producir electricidad. El agua caliente también puede utilizarse directamente para la calefacción de espacios o convertirse en vapor. En algunos casos, los sistemas geotérmicos emplean una combinación de aplicaciones de uso directo (por ejemplo, calefacción) y generación de electricidad.
Tipos de producción de energía geotérmica
Existen dos tipos de sistemas geotérmicos:
- hidrotermales, o de agua caliente. Estos sistemas utilizan agua calentada por la corteza terrestre para hacer funcionar las turbinas y producir electricidad. El agua procede de depósitos naturales situados en las profundidades del suelo (a menudo denominados «puntos calientes») y se bombea hasta la superficie, donde calienta los intercambiadores antes de ser utilizada para alimentar los generadores.
- Vapor seco, o roca caliente. Estos sistemas utilizan el vapor de las rocas subterráneas que se han calentado por la desintegración radiactiva natural y fluyen a través de ellas en fisuras subterráneas antes de llegar a un generador de turbina situado encima de un pozo abierto en la superficie.
Hay dos tipos básicos de sistemas de energía geotérmica: directos e indirectos. Los sistemas directos utilizan el vapor o el agua caliente directamente para accionar las turbinas y generar electricidad. Los sistemas indirectos utilizan el calor de los depósitos subterráneos (a menudo llamados «puntos calientes») para calentar los intercambiadores antes de utilizarlo para accionar las turbinas.
Uso directo
El uso directo del calor geotérmico es la forma más común de aprovechar la energía de la tierra. Las bombas de calor geotérmicas se utilizan para calentar y refrigerar edificios, así como para suministrar agua caliente a hogares y empresas.
Las bombas de calor geotérmicas funcionan transfiriendo energía térmica de un lugar a otro. La temperatura de la tierra se mantiene bastante constante a unos 15 grados Celsius (59 grados Fahrenheit) en el subsuelo, independientemente de las temperaturas del aire en verano o en invierno.
Las bombas de calor geotérmicas utilizan esta fuente de temperatura constante para crear sistemas eficientes de calefacción y refrigeración que pueden ahorrarle dinero en sus facturas de servicios durante todo el año.Una bomba de calor geotérmica funciona transfiriendo la energía térmica del suelo a su casa.
En invierno, el aire caliente se bombea a su casa a través de los conductos y se utiliza para calentarla. En verano, el aire frío se bombea a su casa a través de los conductos y se utiliza para enfriarla.
La tecnología empleada por el sistema geotérmico
La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que proviene del núcleo de la tierra. La tecnología utilizada por los sistemas geotérmicos puede aplicarse a su hogar, negocio o industria. Los sistemas geotérmicos utilizan el calor almacenado en el suelo para generar electricidad, proporcionar calefacción y aire acondicionado frío, o ambas cosas.
La temperatura del núcleo de la Tierra es de unos 5707 grados Fahrenheit (3192 Celsius). Las bombas de calor toman este exceso de energía de la roca fundida que hay debajo de nosotros y lo convierten en energía utilizable para nuestros hogares.
Las bombas de calor geotérmicas pueden utilizarse
Junto con los sistemas de calefacción y refrigeración existentes para reducir la factura energética. Las bombas de calor geotérmicas se utilizan para calentar o refrigerar edificios. Utilizan el suelo como fuente de calor. Pueden utilizarse tanto en edificios residenciales como comerciales. Las bombas de calor geotérmicas pueden utilizarse para calentar o enfriar un edificio, dependiendo de la estación del año.
Centrales eléctricas subterráneas
La energía geotérmica es el calor que se encuentra en el núcleo de la Tierra. La temperatura de este núcleo oscila entre los 900 y los 1.200 grados Fahrenheit (480 a 660 grados Celsius). Las centrales geotérmicas utilizan agua caliente para mover las turbinas. El agua se introduce en pozos profundos, donde se calienta y vuelve a subir a través de un segundo conjunto de pozos. El agua calentada acciona turbinas de vapor que generan electricidad.
La generación de electricidad geotérmica se utiliza en Nueva Zelanda y en Islandia
La generación de electricidad geotérmica es una tecnología probada. La primera central geotérmica se construyó en Estados Unidos a principios del siglo XX, pero no produjo electricidad hasta 1907.
La energía geotérmica se utilizó para calentar hogares en Islandia ya en 1908, y el primer uso comercial de la geotermia para la producción de electricidad comenzó en Nueva Zelanda el día de Navidad de 1958 con la inauguración de una planta en Wairakei que producía 20 MW de electricidad, suficiente para satisfacer todas las necesidades de Auckland, la mayor ciudad de Nueva Zelanda en ese momento.
Desde entonces, muchos países han desarrollado con éxito proyectos de energía geotérmica: actualmente hay 2.600 MW instalados en todo el mundo, más de 1.500 MW en construcción y otros 9-10 GW previstos
Sistemas geotérmicos mejorados
Los sistemas geotérmicos mejorados utilizan agua caliente, que se lleva a la superficie para hacer funcionar las turbinas que producen electricidad. Los sistemas geotérmicos mejorados utilizan agua caliente, que se lleva a la superficie para accionar turbinas que producen electricidad.
Este proceso funciona calentando el agua del subsuelo con el calor del núcleo de la Tierra (que está mucho más caliente que cualquier depósito de petróleo o carbón). El agua calentada se utiliza entonces para generar vapor mediante un sistema de intercambiadores de calor y bombas.
Estos dos componentes están conectados mediante tuberías; cuando un extremo de la tubería se enfría, quita calor a su compañero en el otro extremo de la tubería. El extremo enfriado puede entonces utilizarse para diversos fines, como calentar viviendas y oficinas o generar más electricidad.
Como este proceso no requiere ningún tipo de combustión para funcionar correctamente -y, por tanto, no produce emisiones de dióxido de carbono-, ha sido promocionado como una forma ecológica de generar energía en muchos países del mundo.
¿Cómo funcionan los sistemas geotérmicos?
Los sistemas geotérmicos utilizan el calor de la tierra para generar electricidad o proporcionar calefacción y refrigeración natural a los edificios. El calor se extrae a través de una perforación en el suelo, que puede tener hasta 3 kilómetros de profundidad.
La temperatura a esta profundidad es de unos 250 grados Fahrenheit, pero desciende a medida que se aleja del centro de la tierra, donde hay menos presión. Para aprovechar esta fuente de energía para la generación de electricidad, el agua circula por un sistema de circuito cerrado que transfiere el calor de los pozos geotérmicos a los edificios generadores situados en la superficie.
A medida que el agua caliente vuelve a subir hacia la superficie, pasa por grandes tanques que contienen agua fría que ha sido enfriada por unidades de aire acondicionado en los meses de verano o por ventiladores durante los meses de invierno. Este proceso continúa hasta que la mayor parte de su contenido de calor se ha extraído y transferido a los generadores.
La energía geotérmica es una fuente limpia, renovable y fiable de energía sostenible que puede utilizarse para satisfacer nuestras necesidades de electricidad. Tiene el potencial de desempeñar un papel importante en la satisfacción de nuestras futuras necesidades de electricidad sin crear emisiones de carbono.
