Energía Geotérmica: ¿Qué es? ¿Cómo la utilizamos? [Guía + Ejemplos]🌍

¿Qué es la Energía Geotérmica?

Lo primero que debemos decir es que el término geotérmico viene del griego geo (Tierra) y thermos (calor), o sea, calor de la Tierra.

De aquí que la energía geométrica sea una energía renovable que se aprovecha del calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria en forma ecológica.

Esto ocurre porque  el interior de la tierra es caliente  y va aumentando a medida que se hace más profunda.

Muchas veces hemos oído de las aguas termales relajantes que son consideradas medicinales; esas aguas vienen del calor de la tierra, porque las capas  profundas tienen temperaturas elevadas. 

A cierta profundidad hay capas freáticas en las que se calienta el agua;  al ascender, el agua aliente o el vapor producen manifestaciones en la superficie,  como los géiseres o las aguas termales usadas para baños desde hace mucho tiempo.

Por ejemplo:
Se aplica en grandes edificios, como hospitales, fábricas, centros comerciales, y en viviendas.

Sabías qué...
Como consecuencia de la crisis del petróleo de 1979, Suecia fue el primer país en utilizar la energía geotérmica.

En otros países, como Finlandia, Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia y España esta energía es muy conocida.

España, por ejemplo, tiene un gran potencial de recursos geotérmicos que mediante un desarrollo adecuado del sector puede acercar al país a los niveles de aprovechamiento de otros países europeos. A tan solo diez metros de profundidad, en España hay una temperatura de 17 grados centígrados durante todo el año debido a la inercia térmica del suelo.

¿Qué ventajas tiene?

Ventajas:
  • No requiere construcción de represas ni tala de árboles.energía geotérmica
  • El área requerida para la construcción de las plantas geométricas por megavatio es menor que otro tipo de plantas.
  • No genera ruidos exteriores.
  • Es una fuente que disminuye la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovables.
  • Ocasiona menos impacto ambiental que el petróleo y el carbón porque los residuos que produce son mínimos.
  • Es de gran ahorro económico y energético.
  • Mantiene precios nacionales o locales porque no está sujeta a precios internacionales.
  • Son recursos inagotables a escala humana.

¿Qué desventajas tiene?

Desventajas:
  • Deterioro del paisaje.
  • Contaminación térmica.
  • A consecuencia del enfriamiento brusco de las piedras calientes, puede producir microsismos.
  • Emisión de ácido sulfúrico que tiene olor a huevo podrido, pero en altas cantidades no se percibe y es mortal.
  • Puede contaminar aguas próximas con sustancias como arsénico y amoníaco.
  • No se puede transportar como energía primaria a menos que se haga con un intercambiador y un caloportador dentro de las aguas del acuífero.
  • No está disponible más que en determinados lugares, salvo el que se emplea en la bomba de climatización geotérmica que se puede utilizar en cualquier lugar de la Tierra.

¿Cómo se produce la energía geotérmica?

  1. Los sistemas geotérmicos tienen su origen en los procesos de interacción de aguas subterráneas y rocas que se producen del calor del interior de la tierra transmitido a través de cuerpos de roca caliente o reservas, por conducción y convección.
  2. El proceso de producción de energía geotérmica consiste entonces, en aprovechar las capas profundas de la tierra que están a una temperatura constantemente caliente durante todo el año, para usarla como recurso de agua caliente.
  3. Las altas temperaturas (100ºC) producen electricidad, pero las temperaturas por debajo de ese nivel pueden usarse para refrigeración o para la calefacción mediante una bomba de calor geotérmica.
  4. Una central geotérmica está en un terreno surcado por grandes tuberías encargadas de conducir el vapor desde los pozos geotérmicos hasta las plantas generadoras.
  5. Para perforar los pozos se usan las mismas técnicas del proceso petrolero, pero los del proceso de energía geométrica tienen un mayor diámetro.

¿En qué unidades se mide?

Se mide en julios, pero en grados porque es térmica, y en vatios porque genera electricidad.

¿Cómo se transforma?

La geotermia se transforma en dos grandes grupos de aplicaciones o fines: térmicos y eléctricos.

Energía térmica

qué es la energía geotérmicaLos térmicos son las piscinas climatizadas y la forma más antigua de aprovechamiento que son  los baños termales  existentes desde la época del Imperio Romano y los baños turcos.

Mediante el uso de  bombas de calor e intercambiadores  se produce agua caliente sanitaria y calefacción para los espacios residenciales.

La energía geotérmica, con el uso de las bombas de calor, se  transforma también en un importante apoyo a la agricultura  que usa las aguas calientes de acuíferos en invernadero, a la industria, o para evitar la formación de placas de hielo en los pavimentos.

Energía eléctrica

En la producción de electricidad, desde principios del siglo XX, la energía geométrica ha utilizado las  técnicas de vapor seco, de agua a alta temperatura o las centrales de ciclo binario. 

Más recientemente se ha prestado atención a los yacimientos de rocas secas calientes para su aprovechamiento con el mismo fin.

En términos generales la energía geotérmica se transforma en espacios llenos de confort durante el invierno, cuando las temperaturas, afuera, se mantienen bajo cero, pero dentro de las residencias y las oficinas podemos estar a buen recaudo del frío.

¿Cómo se almacena?

  1. La energía geotérmica es la energía almacenada en forma de calor bajo la superficie del terreno.
  2. Los usos actuales de la energía son calefacción, agua caliente sanitaria o como fuente de energía de apoyo en sistemas solares.
  3. Se han desarrollado en este sentido sistemas basados en grandes depósitos de agua o acuíferos que realizan acumulación estacional de energía.
  4. La energía solar excedente en verano es acumulada para su posterior uso en invierno.
  5. Para que el calor acumulado no se pierda a lo largo del año, el sistema debe estar fuertemente aislado o tener una gran inercia térmica
  6. Las necesidades térmicas del ser humano están dadas en la calefacción y el agua caliente sanitaria por lo que el planteamiento de almacenar la energía estaría centrado en utilizar la temperatura del subsuelo para climatizar las viviendas y el agua de uso doméstico.
  7. El comportamiento de los terrenos en cuanto a la transmisión de calor a través de ellos y su capacidad para almacenarlos condicionarán en gran medida el aprovechamiento de este tipo de energía.
  8. Para la transmisión del calor por convección la permeabilidad del terreno se convierte en un factor importante.

Por ejemplo:
Unas gravas no disponen de una alta conductibilidad térmica por sí solas, pero saturadas de agua pueden multiplicar por cuatro esa variable.

Unas arcillas en idénticas condiciones de saturación alcanzan a duplicar la conductividad debido a su baja permeabilidad.

Las bombas de calor

Para ahorrarse molestias en el almacenamiento de las fuentes de calor, el ser humano, desde hace cincuenta años, ha utilizado un aparato de funcionamiento muy sencillo y de altos rendimientos,  la bomba de calor. 

Por ejemplo:
Un ejemplo del uso de la bomba de calor para proteger el almacenamiento de energía sería el de una nevera o un refrigerador.

La bomba de calor  se usa para expulsar el calor de los electrodomésticos,  con el fin de que estos puedan preservar el buen estado de los alimentos.

Si se consigue aprovechar  el frío en el evaporador  (válvula de expansión) para refrigerar un ambiente en verano y el calor en el condensador (compresor) para calentar el mismo ambiente en invierno se habría conseguido el concepto total de la climatización.

¿Qué necesitamos para producirla?

Hemos dicho que la geotermia está ligada a volcanes, géiseres, aguas termales y zonas tectónicas.

Para producir la energía se necesita la presencia de agua caliente cerca de esas zonas.

  1. Para generar electricidad, debido a la alta temperatura de la energía geométrica en zonas activas de la corteza terrestre, donde puede alcanzar entre 150ª C y 400ªC y el vapor llega a la superficie, se necesita una turbina.
  2. Perforado el suelo, se extrae el líquido en forma de vapor, y se acciona la turbina que con su rotación mueve un generador que produce energía eléctrica.
  3. Pero es imprescindible que haya condiciones favorables para la constitución de un campo geométrico.
  4. Entre esas condiciones debe haber un depósito o acuífero de permeabilidad elevada con una profundidad que vaya hasta 2 km, y una capa superior de rocas impermeables.
  5. El suelo debe estar fracturado para que haya fluidos por convección y calor hacia la superficie.
  6. La central geométrica, como hemos explicado, se encarga de conducir el vapor desde los pozos geotérmicos hasta las plantas generadoras.

¿Es un tipo de energía eficiente?

Sí.

La eficiencia de la energía geotérmica está fuera de toda duda, porque la calefacción que produce es imprescindible para calentar los hogares en invierno.

También protege el medio ambiente, al ser una energía limpia y sostenible que no causa daño a la naturaleza porque de ella proviene.

El hecho de que se  apoye en recursos naturales renovables  disminuye la posibilidad del uso de combustibles fósiles que se han convertido en un problema grave en el mundo porque alteran severamente el clima.

Es, además, una  energía de bajo costo. 

¿Es renovable o no renovable?

La energía geotérmica es respetuosa con el medio ambiente, o más bien lo protege, porque se nutre de fuentes naturales, y sostenibles, y es estable como fuente de energía.

La energía geotérmica es considerada limpia, renovable y altamente eficiente.

Ofrece un flujo constante de energía eléctrica independientemente de las estaciones, es decir, con lluvia y sol.

El aire que rodea las plantas geotérmicas está libre de humo, incluso estas plantas pueden estar ubicadas al lado de bosques,  cerca de granjas, y compartir tierras con animales silvestres y ganado.

Un poco de historia sobre la energía geotérmica

Sabías qué...
Desde 500 años antes de Cristo la humanidad disfrutaba de la energía geotérmica, pues había baños termales en Grecia y Roma.

El Imperio Romano tenía baños públicos de aguas termales para el ocio y la recreación, la salud y los negocios, al punto de que había termas que tenían un aforo de 1.600 personas.

En 1330 en Francia se distribuía agua caliente en algunas regiones.

energía geotérmica renovableLa energía geométrica comenzó a explotarse  en forma industrial en 1827 en Larderello,  en la Toscana de Italia. En ese entonces se usaba el vapor del géiser para extraer ácido bórico del volcán.

Ese mismo año, el francés Francois Larderel desarrolló un sistema para utilizar el calor de los fluidos en el proceso de evaporación.

Pero se le atribuyen  al príncipe Gionoro Conti  los primeros intentos de producción de electricidad con energía geométrica, entre 1904 y 1905, aunque fue en 1913 cuando se construyó la primera planta.

Antes, en 1892, en Idaho, Estados Unidos había comenzado a usarse la calefacción sobre la base de energía geométrica.

Fue el príncipe Conti quien impulsó la construcción de la primera central geotérmica, y en 1920 un ferrocarril de la Toscana dejó de usar carbón para utilizar la energía geométrica.

En Islandia el uso geotérmico para la calefacción comenzó en 1928.

Más reciente en el tiempo, en 1989, se hicieron en Soultz-sous-Forets, en Alsacia, Francia, los primeros  ensayos de geotermia profunda. 

Actualmente es una energía usada en todo el mundo.

Sabías qué...
El año 2005 la capacidad geotermo-eléctrica en 72 países era de 28.000 MW.

Última actualización el

Mi nombre es Teresa Vaz Ferrà y soy estudiante de Biología en Barcelona. Me gusta colaborar con esta página porque desde bien joven me ha encantado el funcionamiento de la naturaleza y la biología. Tenía claro que quería estudiar algo relacionado con estos temas y por eso me acabé decidiendo por Biología.

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