ENERGÍA GEOTERMICA INTRODUCCIÓN

ENERGÍA GEOTERMICA
1. INTRODUCCIÓN:
A diferencia de la mayoría de las fuentes de energía renovables, la geotérmica no tiene su
origen en la radiación solar sino en una serie de reacciones naturales (calor remanente
originado en los primeros momentos de formación del planeta y desintegración de
elementos radiactivos) que suceden en el interior de la tierra y que producen enormes
cantidades de calor. Esta energía se puede poner de manifiesto de forma violenta a través
de fenómenos como el vulcanismo o los terremotos, y en sus fases póstumas: géiseres,
fumarolas y aguas termales.. El potencial geotérmico almacenado en los diez kilómetros
exteriores de la corteza terrestre supera en 2000 veces a las reservas mundiales de carbón,
aunque de esta enorme riqueza energética sólo se utiliza una parte mínima.
2. APROVECHAMIENTOS
El gradiente térmico resultante de esas altas temperaturas del centro de la Tierra (superiores
a los mil grados centígrados) genera una corriente de calor hacia la superficie, especialmente
acusada en algunas zonas. Estas áreas térmicas son las que presentan interés desde el punto
de vista de su aprovechamiento energético, aunque para ello es necesario que en el lugar de
la explotación exista un fluido receptor de la energía calorífica (agua, vapor o ambos).
Hay dos tipos fundamentales de áreas térmicas:
 hidrotérmicas, que contienen agua almacenada en una roca permeable cercana a
una fuente de calor. La explotación de esta fuente de energía se realiza perforando
el suelo y extrayendo el agua caliente. Si su temperatura es suficientemente alta, el
agua saldrá en forma de vapor y se podrá aprovechar para accionar una turbina
 sistemas de roca caliente, formados por capas de roca impermeable que recubren
un foco calorífico. Para aprovechar este último se perfora hasta alcanzarlo, se
inyecta agua fría y ésta se utiliza una vez calentada.
3. TIPOS DE CAMPOS GEOTERMICOS
Podemos encontrar básicamente cuatro tipos de campos geotérmicos dependiendo de la
temperatura a la que sale el agua:
La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza
terrestre (zonas volcánicas, límites de placas litosféricas, dorsales oceánicas). A partir de
acuíferos cuya temperatura está comprendida entre 150 y 400 ºC, se produce vapor en la
superficie que enviando a las turbinas, genera electricidad. Se requieren varios parámetros
para que exista un campo geotérmico : un techo compuesto de un cobertura de rocas
impermeables ; un deposito, o acuífero, de permeabilidad elevada, ente 300 y 2000m de
profundidad ; rocas fracturadas que permitan una circulación convectiva de fluidos, y por
lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmática
(entre 3 y 10 Km. de prof. a 500-600 ºC).
La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones
según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo. Tales modelos se dan en
Italia (desde 1903 en Larderello, cuyas centrales poseen una potencia eléctrica actual de 400
MW), en Nueva Zelanda, en Japón, en Filipinas, en E.U.A.(en California, el campo The
Geysers supera los 900 MW) y en México.
Campo geotérmico de alta temperatura
La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los
acuíferos están a temperaturas menos elevadas (70-150 ºC). Por consiguiente, la conversión
vapor-electricidad se realiza a un menor rendimiento, y debe utilizarse como intermediario
un fluido volátil. Pequeñas centrales eléctricas pueden explotar estos recursos.
La energía geotérmica de baja temperatura es aprovechable en zonas más amplias que
las anteriores ; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente
geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 60 a 80 C. Se utiliza para la calefacción de
las viviendas, principalmente en Islandia y en Francia.
La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se
calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 60 ºC. Esta energía se utiliza para
necesidades domésticas, urbanas o agrícolas (calentamiento de invernaderos, como se
utiliza en Hungría).
4. TIPOS DE CENTRALES GEOTERMICAS
Hay tres tipos de centrales geotérmicas. El tipo que se construya depende de las
temperaturas y de las presiones de la reserva:
Una reserva de vapor "seco" produce vapor
pero muy poca agua. El vapor es entubado
directamente en una central de vapor "seco"
que proporciona la fuerza para girar el
generador de turbina. El campo de vapor seco
más grande del mundo es The Geysers, unas
al norte de San Francisco.
Una reserva geotérmica que produce
mayoritariamente agua caliente es llamada
"reserva de agua caliente". El agua que
esté entre 130 y 330ºC es traída a la superficie
a través del pozo de producción donde, a
través de la presión de la reserva profunda,
algo del agua se convierte inmediatamente en
vapor en un "separador". El vapor luego
mueve las turbinas para generar electricidad.
El agua una vez utilizada se vuelve a
reinyectar al acuifero para que no se agote el
yacimiento geotermico.
Una reserva con temperaturas entre 110 y 160ºC no tiene suficiente calor para producir
rápidamente suficiente vapor pero puede ser utilizada para producir electricidad en una
central "binaria". En un sistema binario el agua geotérmica pasa a través de un
intercambiador de calor, donde el calor es transferido a un segundo líquido que hierve a
temperaturas más bajas que el agua. Cuando es calentado, el líquido binario se convierte en
vapor, que como el vapor de agua, se expande a través y mueve las hélices de la turbina. El
vapor es luego recondensado y convertido en líquido y reinyectado de nuevo. En este ciclo
cerrado, no hay emisiones al aire.
Desde que la primera electricidad generada geotermicamente fue producida en Larderello,
Italia, en 1904, el uso de la energía geotérmica para electricidad ha crecido a lo largo del
mundo hasta 7.000 MW en 21 países. Sólo Estados Unidos produce 2.700 MW de
electricidad por energía geotérmica, electricidad comparable a la producida quemando 60
millones de barriles de petróleo al año.
5. USO COTIDIANO DE LA ENERGÍA GEOTERMICA
El agua geotérmica es utilizada en todo el mundo, aunque no tenga la temperatura
suficiente para generar electricidad. En cualquier momento en el que el agua geotérmica o
el calor son utilizados directamente, menos electricidad es utilizada. Usando directamente
agua geotérmica se conserva la energía y se reemplaza a los recursos de energía
contaminante por otros más limpios. Las principales formas de uso no eléctrico de la
energía geotérmica son los usos directos y las bombas de calor geotérmico.
Los usos directos de las aguas geotérmicas van en un rango de 10 a 130ºC y son utilizadas
directamente de la tierra:
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Para uso sanitario.
Balnearios.
Para cultivos en invernaderos durante el periodo de nevadas.
Para reducir el tiempo de crecimiento de pescados, crustáceos, etc.
Para varios usos industriales como la pasteurización de la leche.
Para la implantación de calefacción en distritos enteros y viviendas individuales.
Los sistemas de calefacción de distritos
bombean agua geotérmica hacia un
intercambiador de calor, donde éste transfiere
su calor a agua de ciudad limpia que es
conducida por tuberías a los edificios del
distrito. Luego, un segundo intercambiador de
calor transfiere el calor al sistema de
calefacción del edificio. El agua geotérmica es
inyectada de nuevo al pozo de reserva para ser
recalentada y utilizada de nuevo. En Islandia,
el país con mayor actividad geotérmica del
mundo, el 99% de las viviendas utilizan la
energía geotérmica con esta finalidad.
Por otra parte, hoy día, con bombas de calor
geotérmico, nos aprovechamos de la
temperatura estable de la tierra- entre 7 y 13ºC
justo unos pocos metros por debajo de la
superficie- para ayudar a mantener nuestras
temperaturas interiores estables. Estas
bombas de calor circulan agua u otros líquidos
a través de tuberías enterradas en un círculo continuo, tanto horizontal como vertical,
cercano a un edificio. Dependiendo del agua, el sistema es utilizado para calentar o para
enfriar.
6. VENTAJAS E INCONVENIENTES
Las principales ventajas de la energía geotérmica son de carácter económico y ambiental. Es
un recurso doméstico, de bajo costo, con fiabilidad y ventajas ambientales que superan a las
formas de producción de energía convencionales. Se trata de una fuente de energía
autóctona, por lo que reduce la dependencia energética del exterior, y los residuos que
genera su explotación son mínimos comparados con los de las fuentes convencionales.
Los inconvenientes se deben a que los yacimientos hidrotermales llevan disueltos gases y
otras sustancias químicas ( mercurio y compuestos de azufre, por ejemplo), que hay que
tratar adecuadamente para evitar que contaminen la atmósfera y las aguas circundantes. El
deterioro del paisaje es otro posible impacto. La tecnología actual minimiza estos riesgos.
7. OBJETIVOS
De acuerdo con el barómetro EuroObservER, en 2010 el mundo podría contar con 32.250
MW de origen geotérmico para producir electricidad, y con 69.500 MW para fines
térmicos, lo que equivale a multiplicar por cuatro la potencia actual instalada. Los grandes
actores de este cambio serán Filipinas, Indonesia, México y Estados Unidos. Dentro de la
UE, Italia proyecta contar con 946 MW de origen geotérmico para producir electricidad en
2005, Portugal con 45 MW y Francia con 20 MW; objetivos que superan los establecidos
en el Libro Blanco de las Energías Renovables en la UE. En cuanto a producción de calor,
el objetivo en la UE es llegar a 2.770 MW en 2005 y 4.400 MW en 2010. En España, la
energía geotérmica apenas se utiliza, representando el 0,05% en el conjunto de las energías
renovables.
8. BIBLIOGRAFÍA
http://www.energias-renovables.com
http://www1.ceit.es/asignaturas/ecologia/trabajos/energias/geotermi.htm
http://www.optimistmag.org/es/0014/one.php?id=348