¿Qué es la energía geotérmica?

¿Es renovable la energía geotérmica?

Este artículo trata sobre la energía térmica generada y almacenada en las profundidades de la tierra. Para obtener información sobre las bombas de calor que se utilizan para extraer calor hasta unos 300 metros de la superficie, consulte Bomba de calor geotérmica.

La energía geotérmica es la energía térmica de la corteza terrestre que se origina en la formación del planeta y en la desintegración radiactiva de materiales en proporciones actualmente inciertas[1] pero posiblemente aproximadamente iguales[2]. Las altas temperaturas y presiones del interior de la Tierra hacen que algunas rocas se fundan y que el manto sólido se comporte plásticamente. Esto provoca que partes del manto convecten hacia arriba, ya que es más ligero que la roca circundante. Las temperaturas en el límite entre el núcleo y el manto pueden superar los 4000 °C[3].

La calefacción geotérmica, que utiliza agua de fuentes termales, por ejemplo, se ha utilizado para bañarse desde el Paleolítico y para calentar espacios desde la época de los romanos. Más recientemente ha cobrado importancia la energía geotérmica, término utilizado para la generación de electricidad a partir de la energía geotérmica. Se calcula que los recursos geotérmicos de la Tierra son teóricamente más que suficientes para abastecer las necesidades energéticas de la humanidad, aunque actualmente sólo se explota de forma rentable una fracción muy pequeña, a menudo en zonas cercanas a los límites de las placas tectónicas.

Desventajas de la energía geotérmica

El calor de baja calidad almacenado en el subsuelo poco profundo (menos de 200 m) procede en gran medida de la radiación solar que absorbe el suelo y se distribuye a través de sistemas naturales de aguas subterráneas y estructuras artificiales como minas de carbón inundadas. El suelo actúa como una batería solar y, para aprovechar este calor, suele ser necesaria una bomba de calor. Esta energía se conoce como “energía geotérmica subterránea” o “energía geotérmica superficial”.

No existe una definición estricta de “energía geotérmica profunda”, pero el Gobierno británico ha adoptado el término para referirse a los recursos de calor derivados de profundidades >500 m. El calor de la Tierra aumenta con la profundidad, fenómeno descrito como gradiente geotérmico. Este calor es en parte el calor primordial de cuando se formó la Tierra y en parte calor generado desde el interior de la corteza terrestre a partir de la desintegración de elementos ligeramente radiactivos. Este flujo de calor ascendente varía en todo el mundo, pero en el Reino Unido es de unos 27 °C/km (Busby, 2014). Suponiendo una temperatura media anual del aire de 12 °C, esto significa que las temperaturas del subsuelo a 1000 m, 3000 m y 5000 m son de unos 39 °C, 89 °C y 139 °C, respectivamente.

Usos de la energía geotérmica

La tecnología geotérmica extrae el calor que se encuentra en el subsuelo de la tierra, que puede utilizarse directamente para calefacción y refrigeración, o convertirse en electricidad. Sin embargo, para generar electricidad se necesitan recursos de media o alta temperatura. Éstos suelen estar situados cerca de regiones tectónicamente activas donde el agua caliente y/o el vapor son transportados a la superficie terrestre o se puede acceder a ellos a poca profundidad.

Las principales ventajas de la energía geotérmica son su bajo coste y su capacidad para funcionar todo el año con altos factores de capacidad. Esto le permite suministrar electricidad firme y despachable y, si se incentiva, servicios auxiliares al sistema eléctrico. A medida que aumenta la penetración de la energía solar y eólica, estas características adquieren más valor.

El coste nivelado de la electricidad (LCOE) de los proyectos de energía geotérmica se situó por término medio entre 0,049 y 0,085 USD por kWh entre 2010 y 2020. Como recurso renovable, la geotermia cubre una parte importante de la demanda de electricidad en países como Islandia, El Salvador, Nueva Zelanda, Kenia y Filipinas, y satisface más del 90% de la demanda de calefacción en Islandia.

Características de la energía geotérmica

El primer aprovechamiento del calor geotérmico es imposible de estimar con exactitud. Sin embargo, en el siglo XVI Georgius Agricola observó que la temperatura en las minas aumentaba generalmente con su profundidad. Más tarde, Alexander Von Humboldt calcula una aproximación de 3,8 grados centígrados de aumento por cada 100 metros de profundidad, y así tenemos nuestro primer estudio del gradiente térmico de la Tierra.

A finales del siglo XIX, el príncipe Piero Conti propuso la idea de aprovechar el vapor natural del campo geotérmico de Larderello (Italia) para producir energía eléctrica. Empezó realizando experimentos técnicos en 1903 y, un año después, el primer experimento de energía geotérmica produjo energía suficiente para iluminar cinco bombillas incandescentes.

En 1913, Conti había terminado la construcción de una central comercial de 250 kW alimentada por vapor puro y, en 1916, de otras dos unidades de 3,5 MW cada una. Y así nació la producción de energía geotérmica.

Es una hermosa fuente de energía renovable, que suministra a Islandia cerca del 70% de sus necesidades de energía primaria. Por sus variaciones en la naturaleza, puede combinar belleza, maravillas y grandes beneficios prácticos.