¿Cómo funciona la energía geotérmica?

La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que se extrae del núcleo de la Tierra. Bajo la superficie terrestre, a una distancia enorme, existen depósitos de agua calentados por rocas fundidas, o magma.

Estos depósitos sirven como reservas geotérmicas aprovechables por el ser humano para impulsar muchas de sus actividades cotidianas, tanto a nivel industrial como dentro del hogar. Conoce todos los beneficios de la energía geotérmica siguiendo este enlace.

La energía geotérmica se encuentra casi en cualquier lugar, y lo mejor de todo es que es asequible y permite reducir la dependencia de los combustibles fósiles que contribuyen con el calentamiento global y generan riesgos para la salud de las personas. Puedes aprender más sobre las características de la energía geotérmica dando clic aquí.

Aunque el proceso de producción de este tipo de energía libera dióxido de carbono y metano (gases de efecto invernadero), su impacto ambiental no se acerca al generado por la quema de carbón, petróleo o gas natural.

Las regiones más aprovechables en términos de energía geotérmica a gran escala son las que presentan mayor actividad volcánica o poseen fallas geológicas (sísmicamente activas), así como también las zonas donde abundan aguas termales.

Cuando es aprovechada de manera correcta, esta fuente de energía ofrece un suministro constante e independiente del uso de baterías, como ocurre con la energía eólica y la solar.

¿Cómo se genera energía eléctrica y térmica con la energía geotérmica?

Para extraer el calor los reservorios geotérmicos subterráneos, se utiliza un sistema de bombeo de agua basado en un pozo de inyección. Posteriormente, el agua se filtra mediante grietas de rocas expuestas a altas temperaturas, para finalmente retornar en forma de vapor a través de un pozo de recuperación que se encuentra bajo presión. Finalmente, se captura el vapor y se utiliza para la generación de electricidad.

Existen tres técnicas que facilitan el aprovechamiento de los reservorios geotérmicos:

Energía geotérmica directa que genera electricidad

Esta tecnología se emplea en las regiones con reservorios geotérmicos cercanos a la superficie terrestre, y permite bombear agua caliente directamente a las edificaciones y viviendas para ser utilizada como calefacción. Funciona de la siguiente manera:

• Los respiraderos son perforados hasta llegar al reservorio geotérmico.
• Se utiliza un intercambiador de calor para bombear el agua caliente y enviarla al sistema de calefacción doméstico.
• El agua utilizada retorna al reservorio geotérmico, donde será recalentada para iniciar nuevamente el ciclo.

Funcionamiento de una planta o central geotérmica

Este tipo de instalaciones utilizan el calor que existe bajo la corteza terrestre para producir energía eléctrica. Existen tres técnicas para hacerlo:

• Vapor seco: El vapor de los reservorios geotérmicos es transmitido a una central de energía geotérmica. Allí, el calor activa las aspas de una turbina y la hace girar, lo que a su vez activa un generador que produce la electricidad.
• Vapor flash: Una serie de tuberías perforadas succiona el agua directamente del reservorio geotérmico. El agua, que debe tener una temperatura de entre 148°C y 371°C, se convierte en vapor y se transmite directamente a las turbinas, las cuales activan el generador eléctrico. Posteriormente, el vapor se enfría y se transforma en agua. El agua regresa al reservorio para comenzar de nuevo el ciclo.
• Ciclo binario: El agua utilizada por este sistema debe tener una temperatura de entre 120°C y 180°C. Durante el proceso, se utiliza un intercambiador de calor que transfiere la temperatura del agua a un segundo líquido, cuyo punto de ebullición es menor al del agua. Este líquido, que puede ser el pentano o el isobutano, se calienta para generar el vapor que dará movimiento a la turbina. Nuevamente, la turbina está conectada a un generador que produce energía eléctrica.

Funcionamiento de una bomba de calor geotérmica

Es un sistema de calefacción y refrigeración que tiene como objetivo transmitir calor hacia el suelo y la superficie terrestre. Para ello, aprovecha el calor subterráneo durante el invierno y, en época de verano, lo utiliza para disipar el calor. Su funcionamiento es similar al de una bomba convencional de calor, y se basa en los siguientes principios:

• Un refrigerante de alta presión aprovecha el calor y lo transfiere dentro y fuera de una edificación o vivienda. Para ello, utiliza extensos bucles de tubería repletos de líquido alojado bajo tierra.
• El edificio cuenta con un intercambiador de calor y un compresor eléctrico que succiona el calor de las tuberías y lo transmite a toda la estructura mediante conductos. En verano, la bomba geotérmica funciona de forma contraria, ya que las tuberías succionan el calor de la edificación y la envían al suelo para su almacenamiento.

Su aplicación principal en este caso es para brindar energía eléctrica y calefacción a hogares aislados.