Energía geotérmica - Qué es, cómo funciona, características y ejemplos

¿Qué es la energía geotérmica?

La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que se obtiene del calor natural almacenado en el interior de la Tierra. Este calor se encuentra a diferentes niveles de profundidad, desde zonas poco profundas hasta el manto terrestre, donde las temperaturas son extremadamente altas. La energía geotérmica puede aprovecharse para producir electricidad, calefacción y refrigeración, y es una de las alternativas más sostenibles, ya que no emite gases contaminantes ni depende de combustibles fósiles.

El término "geotérmica" proviene del griego "geo" (Tierra) y "thermos" (calor), y representa una de las fuentes de energía con menor impacto ambiental. Esta energía se usa cada vez más en el mundo para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y contribuir a la lucha contra el cambio climático.

¿Cómo funciona la energía geotérmica?

El funcionamiento de la energía geotérmica se basa en la captación y aprovechamiento del calor terrestre mediante tres componentes principales: un sistema de captación, un sistema de transferencia y un sistema de conversión de energía. A continuación, se explica cómo funcionan cada uno de estos sistemas:

• Captación: La energía se extrae de zonas subterráneas mediante pozos que alcanzan fuentes de calor. Dependiendo de la tecnología y de la temperatura, estas zonas pueden estar a pocos metros de profundidad o a varios kilómetros.
• Transferencia: Una vez captado el calor, se transfiere mediante fluidos (agua o vapor) que transportan el calor a la superficie. Este proceso se realiza en un circuito cerrado o abierto, dependiendo de si el fluido es reciclado o descargado.
• Conversión: El calor captado se utiliza para generar electricidad en plantas geotérmicas, o bien para calefacción directa. En plantas eléctricas, el vapor mueve turbinas que generan electricidad, mientras que en sistemas de calefacción, el calor se distribuye a través de redes de tuberías.

Estos tres pasos hacen que la energía geotérmica sea una fuente fiable, limpia y constante, ideal para generar electricidad y calentar espacios de manera eficiente.

Características principales de la energía geotérmica

• Constante y predecible: A diferencia de la energía solar o eólica, la energía geotérmica no depende de factores climáticos y puede producirse de forma continua.
• Bajo impacto ambiental: Las emisiones de gases de efecto invernadero son mínimas, lo que la convierte en una fuente de energía limpia y respetuosa con el medio ambiente.
• Alta eficiencia energética: La energía geotérmica tiene una eficiencia superior a otras fuentes renovables, especialmente en aplicaciones de calefacción.
• Longevidad de las plantas: Las instalaciones geotérmicas suelen tener una vida útil larga y requieren poco mantenimiento.
• Costos iniciales elevados: Aunque es económica a largo plazo, la instalación de plantas geotérmicas implica altos costos iniciales debido a las perforaciones y la infraestructura.

Tipos de energía geotérmica y sus aplicaciones

• Alta entalpía: Utiliza fuentes de calor de alta temperatura (por encima de 150 °C), ideal para la generación de electricidad en plantas geotérmicas. Ejemplos de uso incluyen plantas en Islandia y Estados Unidos.
• Media entalpía: Fuentes de entre 90 y 150 °C, utilizadas tanto para generación eléctrica como para calefacción. Es adecuada para aplicaciones en áreas con recursos geotérmicos moderados.
• Baja entalpía: Temperaturas de entre 30 y 90 °C, comúnmente aplicadas en calefacción, refrigeración y uso directo de agua caliente en viviendas, industrias y agricultura.
• Sistemas geotérmicos de muy baja entalpía: Con temperaturas inferiores a 30 °C, estos sistemas se usan en bombas de calor para calefacción y refrigeración en edificios residenciales y comerciales.

Ventajas y desventajas de la energía geotérmica

Ventajas:

• Es una fuente de energía limpia y de bajo impacto ambiental.
• Genera energía de forma constante y no depende de las condiciones climáticas.
• La eficiencia energética es alta, especialmente en aplicaciones de calefacción y refrigeración.
• Reduce la dependencia de combustibles fósiles y ayuda a combatir el cambio climático.

Desventajas:

• Los costos iniciales son elevados debido a la perforación y construcción de infraestructuras.
• Las instalaciones geotérmicas están limitadas a áreas con recursos geotérmicos accesibles.
• Existe un riesgo de agotamiento en los recursos de alta temperatura si no se gestionan adecuadamente.
• Puede causar pequeños movimientos sísmicos en ciertas zonas de perforación, aunque el riesgo es generalmente bajo.

Ejemplos de uso de la energía geotérmica en el mundo

• Islandia: Es uno de los países líderes en el uso de energía geotérmica, ya que más del 90% de sus hogares utilizan esta fuente para calefacción y producción de electricidad.
• Estados Unidos: Con varias plantas geotérmicas en estados como California y Nevada, Estados Unidos es uno de los mayores productores de energía geotérmica en el mundo.
• Nueva Zelanda: Este país ha desarrollado plantas geotérmicas para cubrir parte de su demanda eléctrica, aprovechando su actividad volcánica.
• Filipinas: La energía geotérmica representa un porcentaje significativo de la producción eléctrica, ayudando a reducir la dependencia de combustibles fósiles.

Futuro y perspectivas de la energía geotérmica

• Avances en perforación: Tecnologías más avanzadas para reducir los costos de perforación, lo que facilitará su expansión a nuevas áreas.
• Mayor eficiencia en plantas geotérmicas: Los avances tecnológicos pueden mejorar la eficiencia de conversión, haciéndola más competitiva frente a otras fuentes.
• Integración con redes energéticas: La energía geotérmica puede integrarse con otras fuentes renovables, como la solar y la eólica, para ofrecer una red más estable y sostenible.
• Ampliación de aplicaciones: Además de la electricidad y calefacción, se exploran aplicaciones en desalinización de agua, procesos industriales y agricultura.