La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que aprovecha el calor del interior de la Tierra para generar electricidad, climatizar edificios y obtener agua caliente de manera ecológica. A menudo menos conocida en comparación con otras energías renovables como la solar o eólica, la energía geotérmica tiene múltiples aplicaciones y ofrece una notable eficiencia energética.
Esta energía se obtiene y se procesa en instalaciones específicas llamadas centrales geotérmicas. Pero ¿qué es exactamente una central geotérmica y cómo funciona?
Central geotérmica
Una central geotérmica es una planta de generación eléctrica que se alimenta del calor terrestre. Estas instalaciones responsables de la extracción de calor desde el subsuelo son esenciales para convertir la energía térmica en electricidad sin depender de factores externos, como las condiciones climáticas, a diferencia de otras renovables.
Con respecto al impacto ambiental, las emisiones de dióxido de carbono de una central geotérmica son significativamente menores que las producidas por las centrales de combustibles fósiles. En promedio, liberan tan solo 45 g de CO2 por cada kWh generado, menos del 5% de las emisiones de las plantas tradicionales.
Sin embargo, la energía geotérmica está limitada en cuanto a los lugares donde se puede aprovechar eficientemente, debido a la necesidad de perforar la corteza terrestre en áreas con alta actividad geotérmica. Estados Unidos, Filipinas e Indonesia se encuentran entre los mayores productores de esta energía debido a su geografía favorable.
A pesar de su potencial, se estima que solo se está aprovechando el 6,5% de la capacidad geométrica global, según la Asociación de Energía Geotérmica.
Recursos de la energía geotérmica
El calor del núcleo terrestre se transmite a través de la corteza terrestre, que actúa como un aislante. Para aprovechar ese calor, es necesario perforar la tierra, lo que requiere infraestructuras como tuberías y pozos geotérmicos.
En general, la cantidad de energía geotérmica disponible aumenta con la profundidad de la perforación y la proximidad a los bordes de las placas tectónicas, donde la temperatura es más elevada.
¿Cómo funciona una central geotérmica?
El proceso de generación de electricidad en una central geotérmica se basa en la operación en dos etapas fundamentales: el campo geotérmico y la planta de conversión.
Campo geotérmico
El campo geotérmico es el área donde el gradiente geotérmico es más elevado. Normalmente, corresponde a un acuífero confinado con agua caliente, almacenado bajo capas impermeables que retienen el calor. Este reservorio geotérmico es la fuente del calor que se utilizará para la generación de electricidad.
Los pozos de este campo extraen una mezcla de agua y vapor que se conduce a la planta a través de tuberías, utilizando el vapor para mover las turbinas e impulsar el sistema de generación eléctrica.
Proceso de generación
El proceso de generación comienza con la extracción de vapor y agua caliente desde el reservorio geotérmico y su traslado a la planta. Una vez allí, el vapor se separa del líquido mediante un separador ciclónico. Este vapor es el que hace girar las turbinas a alta velocidad (3.600 revoluciones por minuto), generando electricidad.
El agua sobrante se reinyecta en el reservorio, un proceso que asegura la sostenibilidad del sistema. Si no se realizara esta reinyección, el recurso se agotaría, y la energía no podría considerarse renovable.
Tipos de centrales geotérmicas
Existen tres tipos principales de centrales geotérmicas:
Centrales de vapor seco
Este tipo de central es el más simple. Funciona extrayendo vapor directo desde el subsuelo a temperaturas superiores a los 150 °C. Este vapor impulsa las turbinas que generan electricidad.
Centrales de vapor de destello
En las centrales de vapor de destello, el agua caliente a alta presión se eleva desde los pozos, y al ser introducida en depósitos de baja presión, una parte del agua se vaporiza, impulsando las turbinas.
Centrales de ciclo binario
Las centrales de ciclo binario son las más eficientes y modernas. Utilizan líquidos con un punto de ebullición bajo para transferir el calor del agua, y así generar vapor destinado al movimiento de las turbinas, permitiendo su funcionamiento con fluidos a temperaturas tan bajas como 57 °C.
La eficiencia y el bajo impacto ambiental de las centrales de ciclo binario las convierten en las más ecológicas, ya que no emiten vapor ni otros gases al exterior.
La evolución de la tecnología geotérmica ha permitido un mejor aprovechamiento de los recursos subterráneos, mejorando la sostenibilidad del sistema y reduciendo las emisiones asociadas a la generación de energía. A medida que más países invierten en esta tecnología, se espera que la energía geotérmica juegue un papel aún más relevante en la transición hacia fuentes de energía limpia y renovable.