Qué es y cómo funciona una central geotérmica

La energía geotérmica es un tipo de energía renovable que es capaz de aprovechar el calor del subsuelo de la Tierra para climatizar los edificios y obtener agua caliente de una forma más ecológica. Es una de las fuentes renovables menos conocidas, pero sus resultados son muy notables.

Esta energía se tiene que generar en una central geotérmica pero, ¿qué es una central geotérmica y cómo funciona?

Central geotérmica

Una central geotérmica es una instalación donde se extrae el calor de la Tierra para generar energía renovable. Las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera por parte de la generación de este tipo de energía es de unos 45 g de media. Esto supone menos de un 5% de las emisiones correspondientes en las centrales de quema de combustibles fósiles, por lo que se puede considerar una energía limpia.

Los mayores productores de energía geotérmica en el mundo son Estados Unidos, Filipinas e Indonesia. Hay que tener en cuenta que la energía geotérmica, aunque renovable, es una energía limitada. Está limitada, no porque el calor de la Tierra se vaya a agotar (ni mucho menos), sino que solo se puede extraer de forma viable en algunos puntos del planeta donde la actividad térmica terrestre es más potente. Se trata de aquellos “puntos calientes” donde se puede extraer más cantidad de energía por unidad de superficie.

Puesto que el conocimiento acerca de la energía geotérmica no está muy avanzado, la Asociación de Energía Geotérmica estima que tan sólo se está aprovechando actualmente el 6,5% del potencial mundial de esta energía.

Recursos de la energía geotérmica

Puesto que la cortea terrestre actúa como una capa aislante, para poder obtener energía geotérmica se debe perforar la tierra con tuberías, magma o agua. Así se permite la emisión del interior y la captación del mismo a través de las centrales geotérmicas.

La generación de electricidad geotérmica requiere de altas temperaturas que solo pueden provenir de las zonas más profundas de la tierra. Para no perder calor durante el transporte hasta la central, se deben construir conductos magmáticos, zonas de aguas termales, circulación hidrotermal, pozos de agua o una combinación de todos ellos.

La cantidad de recursos disponible de este tipo de energía aumenta con la profundidad a la que se perfore y la proximidad que haya con los bordes de las placas. En estos lugares la actividad geotérmica es mayor, por lo que hay más cantidad de calor aprovechable.

¿Cómo funciona una central geotérmica?

El funcionamiento de una central geotérmica se basa en una operación bastante compleja que trabaja en un sistema de campo-planta. Es decir, se extrae la energía desde el interior de la Tierra y se lleva hasta la planta donde se genera la electricidad.

Campo geotérmico

El campo geotérmico donde se trabaja corresponde al área de  tierra con un mayor gradiente geotérmico de lo normal. Esto es, un mayor aumento de la temperatura en profundidad. Esta zona con un mayor gradiente geotérmico se debe, normalmente, a la existencia de un acuífero confinado  con agua caliente y que está almacenado y limitado por una capa impermeable que conserva todo el calor y la presión. A esto se le conoce como reservorio geotérmico y es de aquí donde se extrae ese calor para generar electricidad.

En estos campos geotérmicos se ubican los pozos geotérmicos de extracción de calor que conectan con la central. El vapor se extrae mediante una red de tuberías y se conduce hasta la central donde la energía calorífica del vapor se convierte en energía mecánica y posteriormente en energía eléctrica.

Proceso de generación

El proceso de generación se inicia con la extracción de la mezcla de vapor y agua desde el reservorio geotérmico. Una vez llevado a la central, se separa el vapor del agua geotérmica utilizando un equipo llamado separador ciclónico. Cuando se extrae el vapor, el agua es de nuevo devuelta a superficie al reservorio para que se vuelva a calentar (de ahí a que sea una fuente renovable).

El vapor extraído se conduce hasta la central y activa una turbina cuyo rotor gira a unas 3 mil 600 revoluciones por minuto, que a su vez activa el generador, donde el roce con el campo electromagnético transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Desde el generador salen 13800 voltios que al transferirse a los transformadores, son convertidos en 115000 voltios. Esta energía es introducida en las líneas de alta potencia para ser enviada a las subestaciones y de ahí al resto de hogares, fábricas, escuelas y hospitales.

El vapor geotérmico se vuelve a condensar y a reinyectarse en el subsuelo tras hacer girar la turbina. Este proceso hace que el agua se pueda calentar de nuevo en el reservorio geotérmico y haga que sea una extracción de energía renovable, dado que cuando se vuelva a calentar se convertirá en vapor y volverá a hacer girar la turbina. Por todo ello, se puede decir que la energía geotérmica es una energía limpia, cíclica, renovable y sostenible, puesto que con la reinyección se vuelve a recargar el recurso con el que se genera la energía. Si el agua separada y el vapor condesado no se reinyectaran al reservorio geotérmico, no sería considerado una energía renovable, ya que, una vez agotado el recurso, no se podría extraer más cantidad de vapor.

Tipos de centrales geotérmicas

Existen tres tipos de centrales geotérmicas.

Centrales de vapor seco

Estas centrales tiene un diseño más simple y antiguo. Son aquellas que usan el vapor directamente a una temperatura de unos 150 grados o más para mover la turbina y generar electricidad.

Centrales de vapor de destello

Estas centrales trabajan ascendiendo el agua caliente a alta presión a través de los pozos y la introducen en unos de depósitos de baja presión. Cuando se baja la presión, parte del agua se vaporiza  y se separa del líquido para hacer mover la turbina. Como en las otras ocasiones, el agua líquida sobrante y el vapor condensado es devuelto al reservorio.

Centrales de ciclo binario

Estas son las más modernas y pueden operar a temperaturas del fluido de tan solo 57 grados. El agua solo está moderadamente caliente y se hace pasar junto a otro fluido que tenga un punto de ebullición muy inferior al del agua. De esta forma hace que al ponerse en contacto con el agua, aunque sea a una temperatura de solo 57 grados, se vaporice y se pueda emplear para mover las turbinas.

Con esta información seguro que no quedan dudas sobre el funcionamiento de una central geotérmica.

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Graduado en Ciencias Ambientales y Máster en Educación Ambiental por Universidad de Málaga. Mi objetivo es dar a conocer toda la información de medioambiente a los lectores de manera sencilla, clara y entretenida para que se aprendan los valores de la naturaleza y la necesidad de preservarla.

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