Energía geotérmica - El poder de la tierra

La energía geotérmica es uno de los recursos naturales mas geolocalizados, misteriosos y sorprendentes el cual también es aprovechable para el autoconsumo. 

Energía geotérmica

¿Qué es la energía geotérmica?

La energía geotérmica es la energía que proviene del interior de la Tierra, un recurso inagotable y gran ejemplo de energía sostenible.

La primera central geotérmica se construyó en 1911 en Italia. En nuestro país probablemente sea la energía verde menos desarrollada, aunque con un crecimiento vertiginoso (más de un 50% anual) en los últimos 5 años.

Aunque hay señales de calor del interior de la tierra, solo en unos pocos lugares del territorio español se pueden emplear para una central geotérmica. Sin embargo otras energías renovables sí se pueden instalar prácticamente en todo el país.

No obstante, la energía geotérmica puede emplearse para generación de calor en calefacciones domésticas, a través de las bombas de calor geotérmicas en cualquier lugar de España.

La geotermia es el aprovechamiento del calor interior de la tierra

Geotermia

¿Qué es el gradiente geotérmico?

 Así es como se llama al aumento de la temperatura según nos acercamos al núcleo de la tierra. Esta temperatura aumenta por regla general entre 3,3 grados cada 100 metros de profundidad y puede variar en función de las fisuras que haya en la corteza terrestre.

Diferentes usos de la energía geotérmica

Energía geotérmica y sus diferentes aplicaciones para autoconsumo e industria

Clasificación de energía geotérmica y sus usos

¿Cómo funciona la energía geotérmica ?

Al haber diferentes tipos de energía geotérmica según su clasificación por temperaturas, hay diferentes formas de aprovechar estos recursos de la naturaleza.

En pocas palabras, lo que se hace es transferir el calor del interior de la tierra a la superficie terrestre para diferentes aplicaciones, como puede ser calefacción, refrigeración o generación de energía en plantas geotérmicas.

Tipos de plantas geotérmicas

Plantas de vapor seco: Se extrae vapor seco a más de 150ºC, el cual pasa por unas turbinas para producción de energía.

Plantas flash: Es una mezcla de vapor y agua, la cual se separa el vapor del agua, para utilizar el vapor para generar electricidad en las turbinas.

Plantas de ciclo binario: Son las plantas en las que el fluido geotermal tiene baja temperatura o una salinidad alta. En este caso se utiliza un fluido que tiene un buen comportamiento termodinámico para intercambiar el calor.

Instalaciones geotermicas

Instalaciones geotérmicas para autoconsumo en viviendas

Instalaciones geotérmicas para hogares 
 
En primer lugar debemos destacar que este tipo de instalaciones son sin duda las más prometedoras en nuestra región por varios motivos. El principal motivo es que podemos aprovechar la energía residual del interior de la tierra, recursos geotérmicos de muy baja temperatura. Además, aprovechamos la absorción solar por parte del suelo, así que si donde vives no tienes recursos geotérmicos puedes aprovechar el calor solar absorbido.

La otra ventaja es que en nuestras latitudes tenemos el mismo problema en la instalación con el frío que con el calor. La bomba de calor puede invertir el flujo y refrigerar las viviendas cuando el calor sea mayor que en las conducciones del suelo.

En conclusión, aunque la inversión es elevada, te garantiza un buen rendimiento y su mantenimiento no es costoso.

Instalaciones geotérmicas para industria. 

Instalaciones geotérmicas para industria. 
En nuestro país el aprovechamiento de la energía geotérmica sólo se empleó para el uso de aguas termales, es decir, en balnearios para uso medicinal y turísticos.
Para industrias o actividades agrícolas que requieran el uso del a calefacción se pueden emplear dos tipos de tecnología. Por un lado, tenemos la geotermia de muy baja temperatura (antes mencionada), y por otro, la de media y baja temperatura. La segunda genera una energía superior y puede emplearse como generación de electricidad (a baja escala, prácticamente para el mantenimiento de instalación) o para generación de calor. Sin embargo este tipo de energía también sufre limitaciones, ya que no en cualquier lugar es factible.
En los últimos años han incrementado su empleo en invernaderos y actividades de acuicultura.

energia geotérmica para la industria
Bomba geotermica calefaccion refrigeracion

Bomba de calor geotérmica

La bomba de calor geotérmica sirve para el suministro de refrigeración en verano y de calefacción en invierno. Es el sistema ideal pata utilizar en los yacimientos de muy baja temperatura.

España goza de muchos días de sol al año y una temperatura relativamente cálida, la cual es transferida a la tierra.

Por este motivo a muy poca profundidad, a partir de los 5 metros, encontramos temperaturas superiores a los 15 grados.

El sistema puede convertir los 15 grados en 50 grados y, por lo tanto, utilizar esta temperatura para calentar agua o para calefacción geotérmica.

Si en verano invertimos el ciclo de la bomba geotérmica, pasamos el calor de la vivienda a la tierra, consiguiendo así la refrigeración geotérmica.

Agua caliente sanitaria geotérmica

Otra aplicación de energía geotérmica es como empleo para agua caliente sanitaria (ACS).

Es agua destinada a consumo humano (potable) que ha sido calentada con energía geotérmica. Se utiliza para usos sanitarios (baños, cocinas quirófanos) y para otros usos de limpieza, en hostelería, residencias y sobre todo sanitarios, como hospitales. 

En ocasiones, para mantener la temperatura sobre 50ºC con mucha demanda habrá que tener instalada una toma de corriente alternativa, o combinar con energía termosolar.

Teniendo altas temperaturas en el agua se evita proliferación de patógenos en depósito de aguas. Como los frecuentes casos de legionella en algunos centros sanitarios.

Agua caliente geotérmica
Energía geotérmica

Las 10 centrales geotérmicas más grandes del mundo:

Estas instalaciones mencionadas son ingenios que abarcan mucha superficie (en algunos casos más de 50Km2), muchas conducciones y numerosos pozos.

Todas estas centrales se encuentran en zonas de colisión tectónicas, en los límites de placas o bien zonas de rift (Caso de Kenia).

  1. Complejo Geotérmico “The Geysers”. 1.808 MW. Estados Unidos
  2. Complejo Geotérmico Cerro Prieto. 820 MW. México.
  3. Complejo Geotérmico Larderello. 769 MW. Italia.
  4. Complejo geotérmico Olkaria. 540 MW. Kenia
  5. Complejo Geotérmico Makban. 458 MW. Filipinas
  6. Complejo Geotérmico Salton Sea. 340 MW. Estados Unidos
  7. Complejo Geotérmico Hellisheidi. 303 MW. Islandia
  8. Complejo Geotérmico Tiwi. 289 MW. Filipinas
  9. Complejo Geotérmico Darajat. 259 MW. Indonesia
  10. Complejo Geotérmico Malitbog. 233 MW. Filipinas

Usos principales de la energía renovable geotérmica

Diferentes tipos de manifestaciones geotérmicas y sus usos aplicados al autoconsumo o generación de energía

Hay diferentes formas de yacimientos geotérmicos, los cuales describimos a continuación:

  • Yacimientos geotermales (agua caliente superficie)
  • Yacimientos geotérmicos secos de roca caliente
  • Yacimientos geotermales géiseres (Vapor seco)
  • Yacimientos geotermia somera

En definitiva, el uso y aprovechamiento de cualquier tipo de estas energías verdes, en sustitución del uso de combustibles fósiles contribuirá a reducir la contaminación sin depender de un recurso limitado.

Yacimientos geotérmicos aguas termales

Estos yacimientos geotermales son utilizados desde la antigüedad, de hecho una de sus principales utilidades fueron la de los baños termales.

Gracias a las lluvias se infiltra el agua que, al entrar en contacto con rocas calientes,  sale a la superficie, con aumento de temperatura considerable.

yacimientos geotérmicos de agua caliente

Energía geotérmica de roca caliente seca

Es un yacimiento donde no existe fluido ni materiales permeables, es la acción humana la que introduce agua para calentarla y altera las rocas para almacenarlo. 

Se llaman sistemas geotérmicos estimulados. El foco de calor está relativamente cerca de la superficie, por lo tanto el vapor generado asciende por tuberías, y ese vacío se recarga con nueva agua procedente de la superficie.

Yacimientos de roca caliente seca

Yacimientos geotérmicos tipo Géiser
(De vapor seco)

Quizás sea la más llamativa de las formaciones geotérmicas, ya que requieren unas características hidrológicas propias.

Se establecen en suelos porosos y fracturados donde se forma un conducto o chimenea, se infiltra agua superficial. Al entrar en contacto con el calor del magma se calienta el agua y sube en forma de vapor. Como resultado, al aumentar la presión, sale disparado el chorro de agua mezclado con el vapor. 

Lo llamativo y peculiar es que la formación del chorro es repetitiva y suele tardar el mismo tiempo en producirse.

Yacimiento geotérmico geiser

Yacimientos de circuitos abiertos
(Geotermia somera)

Se emplean más para autoconsumo, aprovechando la temperatura constante de aguas subterráneas. La temperatura del agua suministra a la bomba de calor y después se devuelve a las aguas por la conducción del intercambiador. 

Estos sistemas se emplean para proporcionar calor o frío a las viviendas según la época en que se encuentren.

Energía geotérmica

Almacenamiento de calor en el subsuelo usando energía termosolar

Una aplicación mixta de energías renovables es aprovechar la temperatura constante del suelo para almacenar calor procedente de placas solares. 

Cuando tenemos un excedente de calor en las placas solares, tenemos la posibilidad de almacenarlo con una bomba intercambiadora de calor. Ésta manda el agua más caliente al circuito establecido en el suelo, y el agua fría la devuelve a las placas solares para calentarla.

Como resultado, tenemos una fuente de calor almacenada para cuando necesitemos utilizarla.

Zona de almacenamiento térmico en el subsuelo

Preguntas frecuentes sobre instalación de energía geotérmica y subvenciones

Sí, las políticas de descarbonización de la UE están fomentando el uso y desarrollo de las “energías verdes” y aquí entra toda la gama de energías renovables. Podrá solicitar asesoramiento o ayudas en cualquier ente público, en este sentido es importante puesto que las inversiones iniciales suelen ser caras.
No obstante, la mayoría de las empresas instaladoras de energía geotérmica le ayudarán y asesorarán en la tramitación de subvenciones.

Sin duda, cada vez con más aplicaciones, sobre todo en el campo doméstico y autoconsumo. Considerando que los combustibles combustibles fósiles están subiendo, y unida a ayudas para instalaciones, es una excelente inversión a medio y largo plazo, ya que es una fuente de energía constante fiables e independiente a fluctuaciones de precios energéticos. Además son idóneas para establecer estas instalaciones en lugares recónditos sin necesitad de traer líneas eléctricas ni conducciones de núcleos urbanos.

Es la energía que se libera del interior de la tierra por métodos naturales. El ser humano utiliza ese calor, aprovechando las aguas y fluidos hidrotermales, inyectando agua de la superficie para convertirla en agua caliente para calefacciones o vapor de agua para mover turbinas y generar electricidad.

 Sí, se le ha asociado inapropiadamente con actividad sísmica o volcánica cuando algunos de los puntos geotérmicos más importantes están situados en puntos sísmicamente estables.

Existe un mapa geotérmico sobre las zonas más favorables elaborado por el IGME (instituto geológico y minero español), además las empresas especializadas te asesoran cual es la mejor opción para montar una instalación geotérmica.

Aunque siempre ha tenido el hándicap de una tecnología cara, una vez instalada ofrece rendimientos espectaculares. Genera un rendimiento similar al 80% de una calefacción alimentada con fuel en una vivienda convencional y todo ello sin añadir al presupuesto las ventajas fiscales y ayudas que tienen las energías  renovables.

Los yacimientos geotérmicos de muy baja temperatura en España, por regla general, a partir de 10 metros la temperatura media es de 17 grados.

Sí, lo más importante posiblemente es evaluar su capacidad de generación. Es decir, ni infradimensionar la generación (hacer una planta que genere menos que su potencial) o sobredimensionar (que no saque partido a todo su potencial).

Hoy en día, existen estudios fiables sobre la capacidad geotérmica de nuestra región, estos procesos geológicos perduran a una escala geológica. Es decir, la duración de los procesos geotérmicos son más largos que la escala humana (en tiempo calculado en años).

Es de las energías renovables que menos impacto tiene, pues a excepción de la central, prácticamente toda su instalación es subterránea.

  • No se agota
  • No genera residuos
  • Sustituye a combustibles fósiles
  • Es una energía renovable
  • Se produce durante las 24 horas del día

 

  • Requiere estudios del terreno, en algunos casos complejos.
  • Sus costes pueden ser elevados si son instalaciones complejas.
  • Si es para una vivienda en horizontal necesita una parcela amplia y alcanza una menor temperatura.
  • Si es para una vivienda en vertical necesita menos espacio y alcanza una mayor temperatura pero es más cara la instalación.
  • Las perforaciones verticales pueden afectar a los acuíferos.

Energía geotérmica opiniones

5/5 - (1 voto)