Planta Geotérmica: [Concepto, Fuente de Energía, Funcionamiento y Partes]

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¿Qué es una planta geotérmica?

Una planta o central geotérmica es una instalación en la cual se procesa la energía que proviene del interior de la tierra para convertirla en electricidad.

Dependiendo de la calidad del agua, de la temperatura, del vapor y también de la profundidad se pueden distinguen tres tipos de plantas geotérmicas:

Planta geotérmica de vapor flash o centrales de vapor de destello

Qué es una planta geotérmica - Planta geotérmica de vapor flash o centrales de vapor de destelloSon plantas geotérmicas que utilizan el agua de las profundidades de la tierra, cuya temperatura suele estar alrededor de 200 grados Celsius como consecuencia de la energía térmica que transmite el magma de la tierra.

Logran que el agua caliente ascienda a alta presión a través de pozos y la introducen en depósitos de baja presión. En este proceso termodinámico el agua caliente en estado líquido se convierte en estado gaseoso o vapor.

Generan energía eléctrica mediante el aprovechamiento del vapor que se produce en la salida que mueve las turbinas conectadas a un generador eléctrico.

Planta geotérmica de ciclo binario

Planta geotérmica de ciclo binarioEntre sus características se pueden apreciar:

Tienen la capacidad de funcionar con temperaturas de hasta 57 grados Celsius, lo que no son temperaturas muy elevadas.

En esta planta binaria, el agua moderadamente caliente pasa por otro elemento fluido con un punto de ebullición inferior al que necesita el agua lo que permite que el agua se evapore rápidamente y se pueda usar para que las turbinas de vapor puedan accionar.

Tienen una eficiencia térmica entre 10-13%. Actualmente, es una de las plantas geotérmicas más comunes dentro de los proyectos de construcción.

Planta geotérmica de vapor seco

El diseño de la planta geotérmica de vapor seco es muy simple y más antiguo. Para hacer mover las turbinas requieren que el vapor esté a 150 grados Celsius o una temperatura superior.

Para generar electricidad aprovechan directamente el vapor que sale de las grietas del suelo. 

¿En qué energía se basa la planta geotérmica?

En qué energía se basa la planta geotérmicaLa energía de una planta geotérmica se basa en la energía térmica que contiene el interior de la tierra.

Perteneciente al grupo de las energías renovables, la energía geotérmica usa y aprovecha la energía que obtiene del interior de la tierra y la transforma.

La energía térmica es la cantidad de energía total de las moléculas de un cuerpo determinado. Esa energía térmica de la tierra se genera debido al movimiento interno y aleatorio de un cuerpo, lo que se conoce como energía cinética, que aumenta o disminuye por la transferencia de energía bajo la forma de trabajo o de calor.

Por otra parte, la pérdida o ganancia de esa energía térmica define el calentamiento o el enfriamiento de un cuerpo. La energía geotérmica que se obtiene en una planta de esta naturaleza tiene, entre otras, tres aplicaciones específicas: generación de electricidad, calefacción, y agua caliente.

¿Cómo funciona una planta geotérmica?

Una planta o central geotérmica funciona de acuerdo a un ciclo de trabajo:

Extracción

Mediante ductos especializados para ello, la planta geotérmica extrae o saca del reservorio geotérmico la mezcla de vapor y agua.

Separación ciclónica

Se produce cuando el vapor se separa del agua en el momento en que la mezcla llega a la planta.

Activación de las turbinas

Una vez que se realiza el proceso de separación ciclónica, el vapor extraído activa una turbina que gira a 3.600 revoluciones por minuto cuya función es activar el generador.

Generación de energía

Una vez que se recibe el vapor se realiza el proceso de transformación de la energía mecánica en energía eléctrica.

Distribución

Obtenida la energía, las plantas geotérmicas la envían a los centros de distribución donde se almacena en bancos de batería para luego enviar la electricidad. 

Regreso al reservorio

El agua regresa a su origen para volver a realizar el proceso de calentamiento.

¿Qué partes componen una planta geotérmica?

Las partes que componen una planta geotérmica son:

  1. Canalizadores de agua que tienen la función de quemadores que sirven para calentar el agua que moverá la turbina debido a las altas temperaturas que alcanza el vapor de agua que transportan.
  2. Condensador, tiene la función de condensar el vapor que va a mover la turbina para que vuelva a ser utilizado.
  3. Turbina conformada por la bomba y el condensador y es considerada la parte más importante de la planta geotérmica. Son las encargadas de mover el generador para producir la electricidad. Tienen además una serie de álabes de distintos tamaños que utilizan la presión del agua para hacer girar la turbina.
  4. El Alternador está compuesto de estator y rotor y su función es producir electricidad. Cuando el rotor gira a una determinada velocidad impulsa a la turbina y se genera una corriente eléctrica en el estator.
  5. Las torres de refrigeración se encargan de mantener a bajo nivel la temperatura del condensador para garantizar el correcto funcionamiento de la planta.
  6. Torres de enfriamiento, el agua que se refrigera en el condensador es enfriada en estas instalaciones al entrar en contacto con el aire frío que circula dentro de ellas.
  7. Transformador en esa sección de la planta geotérmica se realiza el proceso de transformación del vapor que va a originar la electricidad.
  8. La red de distribución es el conjunto de estructuras mediante la cual se distribuye la energía eléctrica.

¿Qué ventajas tiene una planta geotérmica? 

La geotermia es una fuente de energía con muchas ventajas para la humanidad ya que es un mecanismo de control de la temperatura y del espacio, garantizando inclusive la supervivencia en ambientes climáticos hostiles.

  1. Eficiente. Es una de las fuentes de energía más eficientes ya que está disponible las 24 horas.
  2. Elimina la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovables.
  3. Limpia. Se ubica entre las fuentes de energía más limpias del planeta. Los residuos que producen las plantas geotérmicas son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que la energía producida por el petróleo o el carbón.
  4. Es silenciosa, no genera ruidos exteriores.
  5. Menor emisión de CO2. La emisión de dióxido de carbono es inferior al que emite la misma energía que se obtiene por combustión.
  6. Energía barata. Debido a que la fuente de la energía usada en las plantas geotérmicas es gratuita resulta menos costosa su producción. 

Sin embargo, al principio es necesario realizar una alta inversión para la instalación de la planta y para encontrar las áreas de vapor a unos 3 kilómetros por debajo de la superficie.

¿Qué desventajas tiene una planta geotérmica?

Qué desventajas tiene una planta geotérmica - Uso del agua dulceEntre las desventajas de una planta geotérmica se encuentra el tratamiento inadecuado de ese tipo de energía que puede producir escenarios descontrolados.

En esos escenarios descontrolados, el calor puede generar y disparar reacciones de combustión que son retroalimentadas por el propio calor y producir incendios o alteraciones químicas. 

Otras desventajas de la energía geotérmica son: 

Emisión de ácidos

En algunos casos se produce la emisión de ácido sulfúrico que, en grandes cantidades, no se puede percibir pero es letal.

Contaminación de aguas

Se produce cuando la planta geotérmica se encuentra ubicada próxima a manantiales de agua y las contamina con arsénico y amoníaco, entre otros ácidos.

Disponibilidad

No está disponible en todos los ambientes o áreas geográficas.

Contaminación térmica y deterioro del paisaje

Existen mitos sobre las desventajas que posee la energía geotérmica entre ellos:

Uso del agua dulce

La geotérmica no usa agua dulce ni agua subterránea de consumo humano, animal o vegetal para producir energía ya que la planta obtiene los fluidos de las partes más profundas de la tierra y luego la devuelve para mantener el equilibrio de la planta.

Contaminación

Lo que sale de las plantas geotérmicas no es humo sino vapor ya que poseen uno de los sistemas de producción de energía más limpios con casi 0% de emisión de carbono o CO2, ocupan poco espacio para sus instalaciones y no son muy ruidosas.

Altos precios de producción

Cuando se dice que la inversión en la producción de la energía geotérmica es alta se refiere específicamente a los costos de exploración e instalación.

Solo es posible en el Norte

Actualmente existen plantas geotérmicas ubicadas en el sur del planeta (Chile) y se creía que era posible sólo en el norte porque las primeras plantas se establecieron allí.

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