Geotérmica

¿Qué es la Geotérmica?

Geotermia es una palabra de origen griego, deriva de “geos” que quiere decir tierra, y de “thermos” que significa calor: el calor de la Tierra. Se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica y/o calor útil al ser humano.

Las grandes diferencias de temperatura entre la superficie de la Tierra y las existentes en su interior originan un flujo continuo de calor hacia la superficie, estimándose que la energía que llega cada segundo a la superficie terrestre, en forma de calor, por conducción, convección y radiación, es de 42 x 1012 J. De ese total, 8 x 1012 J provienen de la corteza, la cual representa sólo el 2% del volumen total del planeta, 32,3 x 1012 J provienen del manto, el cual representa el 82% del volumen total, y 1,7 x 1012 J provienen del núcleo, que representa un 16% en volumen y no contiene isótopos radiactivos.

El calor de la Tierra es inmenso, pero sólo una pequeña fracción del mismo puede ser utilizado por la Humanidad, que así lo ha venido haciendo desde las épocas glaciares, en regiones volcánicas, cuando los seres humanos descubrieron la utilidad de los manantiales termales para cocinar alimentos y con fines medicinales, hasta la época actual en la que los medios técnicos disponibles permiten extraerlo de la corteza terrestre y transformarlo en energía eléctrica, o usarlo directamente para calefacción humana o animal, y en procesos industriales y agrícolas.

¿Aplicaciones?

Así pues, se establecen las cuatro categorías siguientes para la energía geotérmica:

  • Alta temperatura: más de 150 ºC

Una temperatura superior a 150 ºC permite transformar directamente el vapor de agua en energía eléctrica.

  • Media temperatura: entre 90 y 150 ºC.

Permite producir energía eléctrica utilizando un fluido de intercambio, que es el que alimenta a las centrales.

  • Baja temperatura: entre 30 y 90 ºC.

Su contenido en calor es insuficiente para producir energía eléctrica, pero es adecuado para calefacción de edificios y en determinados procesos industriales y agrícolas.

  • Muy baja temperatura: menos de 30 ºC.

Puede ser utilizada para calefacción y climatización, necesitando emplear bombas de calor.


¿Ventajas?

El calor de la Tierra es ilimitado a la escala humana y estará disponible muchos años en sus yacimientos para las generaciones futuras, siempre que la explotación de los recursos geotérmicos se haga de forma racional. Todo lo contrario que las energías fósiles que se agotan a medida que se extraen.

Ninguna instalación que emplee energía geotérmica precisa quemar combustibles, por consiguiente, no contribuye a la emisión de gases de efecto invernadero.

Las instalaciones que emplean bombas de calor geotérmicas para calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria sólo consumen energía eléctrica para el funcionamiento de los compresores eléctricos, de las bombas de circulación y de los ventiladores del interior del edificio. Las emisiones equivalentes de gases son únicamente las correspondientes a la producción en origen de esa energía, muy inferiores a las de los sistemas tradicionales, pues el consumo de electricidad se reduce notablemente.

Las bombas de calor geotérmicas utilizan sistemas de refrigeración sellados en fábrica, con menos cantidad de refrigerante que los sistemas de aire acondicionados, que rara vez o nunca son recargados, por lo que no contribuyen a la destrucción de la capa de ozono.

Un sistema con bomba de calor geotérmica para una casa individual supone un coste de inversión elevado, por regla general del doble de una instalación clásica de calefacción y refrigeración. Sin embargo, los costes de explotación son mucho más bajos que los de estos otros equipos, pues los costes de mantenimiento son generalmente muy reducidos y, fundamentalmente, porque su rendimiento energético elevado reduce el consumo de la energía de pago.

Si la calefacción es la necesidad principal de la vivienda, la opción geotérmica se ve favorecida por el menor consumo de electricidad, y por no consumir gas natural o fuel-oil, más caros. Si las necesidades que prevalecen son las de refrigeración, el consumo de energía eléctrica es muy inferior al de los climatizadores clásicos, que son menos eficaces. Si se necesita calefacción y refrigeración, la opción geotérmica tendrá un menor coste de energía eléctrica, pues al ser los equipos de menor potencia, el consumo en las horas pico de demanda, cuando las tarifas son más elevadas, es menor. Además, el periodo de retorno de la inversión se acorta al estar funcionando más horas al año.

El acceso a un recurso geotérmico de baja, media o alta temperatura necesita de una inversión inicial elevada. Particularmente caras resultan las fases de exploración en terrenos desconocidos, y la realización de uno o varios sondeos de investigación. La inversión disminuye a medida que se reduce el área a investigar y se lleva a cabo el desarrollo del yacimiento. Nada que sea ajeno a los sectores minero y petrolero, que no por ello dejan de investigar yacimientos minerales y de hidrocarburos en cualquier parte del mundo con posibilidades de explotación de recursos.

Siendo la inversión inicial elevada, el coste de explotación es bajo y cada vez será más competitivo con la explotación de las energía fósiles, donde los precios irán creciendo con el agotamiento de los recursos y las restricciones ambientales.

Las instalaciones para calefacción y climatización de edificios se diseñan, generalmente, para condiciones extremas. Gracias a la energía geotérmica, por la mayor estabilidad de las temperaturas del subsuelo, se podrán instalar bombas de calor de menor capacidad que si tuviesen que utilizar la temperatura ambiente exterior.

En climas con variaciones de temperatura importantes, las bombas de calor geotérmicas tienen mejores prestaciones que las bombas de calor que utilizan aire exterior, cuyo rendimiento baja considerablemente con las temperaturas extremas.
Contrariamente a la energía solar o a la eólica, la energía geotérmica no depende del clima, de la radiación solar ni del viento.

Está disponible 24 horas al día, 365 días al año.

La energía geotérmica depende de las características intrínsecas del subsuelo (gradiente geotérmico, permeabilidad de las rocas, etc.), constantes para cada caso concreto, lo cual asegura una gran regularidad en su utilización. Los coeficientes de disponibilidad de las centrales geotérmicas eléctricas son del 90% de media, y en redes de calefacción se puede alcanzar el 100%.

A diferencia de las energías fósiles, las más utilizadas hoy en día, los recursos geotérmicos no están localizados en lugares concretos, frecuentemente desérticos o en el fondo de los mares. El calor del subsuelo está presente en todos los continentes a disposición de la Humanidad.

Dependiendo de las formaciones geológicas o de la composición de las rocas, y del gradiente geotérmico, la energía geotérmica será de mayor o menor temperatura, y más o menos fácil de extraer, pero las técnicas existentes hoy en día permiten un desarrollo planetario de la energía geotérmica.

Por su propia naturaleza, la energía geotérmica es una energía local, para consumir sobre el propio terreno. Es la respuesta más próxima para satisfacer las necesidades energéticas de calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria.

Reduce la dependencia de importaciones energéticas y asegura la regularidad en el abastecimiento. Disminuye las pérdidas energéticas derivadas del transporte de electricidad y la contaminación que provoca el transporte de combustibles por carretera.

La relación entre el calor del subsuelo y su aprovechamiento en superficie es de doble sentido, de forma que es posible adaptar los recursos geotérmicos a las necesidades y las necesidades a los recursos geotérmicos.

La energía geotérmica ofrece oportunidades económicas para la implantación de nuevas industrias y favorece el desarrollo local.