Cómo funciona la energía geotérmica
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La energía geotérmica es un tipo de energía renovable que se extrae del núcleo de la Tierra. Procede del calor generado durante la formación original del planeta y la desintegración radiactiva de materiales. Esta energía térmica se almacena en rocas y fluidos en el centro de la Tierra.
Las altas temperaturas de más de 4.000 °C hacen que parte de la roca del centro de la Tierra se funda y forme rocas fundidas calientes llamadas magma. Este calor también hace que el manto se comporte plásticamente y que partes de él convecten hacia arriba, ya que es más ligero que la roca circundante.
En algunos países se utiliza desde hace miles de años para cocinar y en sistemas de calefacción. Los depósitos geotérmicos subterráneos de vapor y agua calentada pueden utilizarse para generar electricidad y otras aplicaciones de calefacción y refrigeración.
Un ejemplo de calefacción y refrigeración es la instalación de una bomba de calor geotérmica a unos 3 metros bajo tierra. Estas tuberías se llenan de agua o de una solución anticongelante. El agua se bombea por el circuito cerrado de tuberías. Estos sistemas de bomba de calor geotérmica ayudan a enfriar los edificios en verano y a mantener el calor en verano. Esto se consigue absorbiendo el calor de la tierra a medida que el agua circula de vuelta al edificio.
¿Dónde se utiliza habitualmente la energía geotérmica?
La mayoría de las centrales geotérmicas de Estados Unidos se encuentran en los estados del oeste y Hawai, donde los recursos geotérmicos están cerca de la superficie terrestre. California es el estado que más electricidad genera a partir de la energía geotérmica.
¿Cuál es la forma más común de utilizar la energía geotérmica?
Las centrales de vapor flash son las más comunes y utilizan depósitos geotérmicos de agua con temperaturas superiores a 360°F (182°C). Esta agua muy caliente fluye hacia arriba a través de pozos en el subsuelo bajo su propia presión. A medida que asciende, la presión disminuye y parte del agua caliente hierve hasta convertirse en vapor.
Costes de la energía geotérmica
Los sistemas de uso directo y calefacción urbana utilizan agua caliente de manantiales o depósitos situados cerca de la superficie de la tierra. Las antiguas culturas romana, china y nativa americana utilizaban manantiales minerales calientes para bañarse, cocinar y calentarse. Hoy en día, muchos manantiales siguen utilizándose para bañarse, y mucha gente cree que las aguas calientes, ricas en minerales, tienen beneficios para la salud.
La energía geotérmica también se utiliza para calentar directamente edificios individuales y para calentar varios edificios con sistemas de calefacción urbana. El agua caliente de la superficie terrestre se conduce a los edificios para calentarlos. Un sistema de calefacción urbana suministra calor a la mayoría de los edificios de Reikiavik (Islandia).
La generación geotérmica de electricidad requiere agua o vapor a altas temperaturas (de 300° a 700°F). Las centrales geotérmicas suelen construirse donde se encuentran los yacimientos geotérmicos, a uno o dos kilómetros de la superficie terrestre.
Estados Unidos es líder mundial en generación de electricidad geotérmica. En 2021, había centrales geotérmicas en siete estados, que produjeron unos 16.000 millones de kilovatios hora (kWh) (o 16.238.000 megavatios hora), lo que equivale aproximadamente al 0,4% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos de EE.UU. Las centrales eléctricas a escala comercial tienen una capacidad de generación eléctrica de al menos 1.000 kilovatios (o 1 megavatio), lo que equivale al 0,4% de la generación total de electricidad a escala comercial en Estados Unidos.
Pros y contras de la energía geotérmica
La energía geotérmica es la que se extrae de fuentes térmicas que se originan en las profundidades del subsuelo. La energía geotérmica es una forma de energía primaria. Puede utilizarse directamente para generar calor o electricidad. En las profundidades del subsuelo, la Tierra permanecerá caliente durante miles de millones de años, por lo que la energía geotérmica puede utilizarse durante mucho tiempo (como fuente de energía renovable), pero si el recurso no se trata con cuidado, no será sostenible.
La energía geotérmica se extrae en forma de vapor o agua caliente del subsuelo, que puede utilizarse para muchos fines (véase electricidad y calefacción geotérmicas). En la actualidad, los países de todo el mundo están limitados por la tecnología a la hora de aprovechar la energía geotérmica, y sólo los que se encuentran en determinados “puntos calientes geotérmicos” (Figura 2) pueden aprovecharla eficazmente[3].
Una ventaja de la energía geotérmica es que no es intermitente como la solar y la eólica, lo que significa que puede utilizarse a cualquier hora del día, cualquier día del año. Esto la hace bastante fiable y permite su uso como proveedor de energía de carga base para la red eléctrica.
Energía hidroeléctrica
La energía geotérmica es una energía renovable que se aprovecha del calor del interior de la Tierra. Podemos utilizar esta energía no sólo para producir electricidad, sino también para calentar y refrigerar edificios y para balnearios y fuentes termales.
Pero, ¿de dónde procede este calor? El calor del centro de la Tierra es un subproducto de las reacciones químicas y nucleares que tienen lugar en las profundidades del núcleo terrestre, reacciones que se vienen produciendo desde hace miles de millones de años. Un subproducto común de estas reacciones es el calor, que luego migra lentamente hacia arriba a través de la Tierra hasta que podemos llegar a él perforando el suelo. Dado que estas reacciones en el interior de la Tierra seguirán produciéndose, todo el calor que utilicemos será sustituido o renovado. La energía geotérmica, junto con la solar, la eólica y la hidroeléctrica, se considera una fuente de energía renovable porque podemos utilizarla para siempre.
Aunque el calor del centro de la Tierra migra a la superficie por todas partes, el calor se concentra en los bordes de las placas tectónicas. Las placas tectónicas son piezas de la superficie terrestre que encajan como un rompecabezas y se mueven lentamente, más o menos tan rápido como crecen las uñas. Estas placas pueden chocar entre sí o deslizarse unas bajo otras, por lo que sus bordes están muy calientes y se consideran lugares dinámicos. De hecho, los bordes de las placas tectónicas están marcados por muchos terremotos, como en California, y volcanes, como en Japón.