La energía geotérmica es una de las energías renovables más antiguas y a la vez menos explotadas si la comparamos con otras como la solar o la eólica. A pesar de ser una tecnología conocida desde hace décadas, su aprovechamiento ha cobrado mayor relevancia en los últimos años debido al incremento en la demanda de fuentes de energía sostenibles y limpias.
La energía geotérmica utiliza el calor interno de la Tierra para generar energía eléctrica o proporcionar calefacción. A partir de la perforación de la superficie terrestre en zonas con alta actividad térmica, se puede acceder a capas más profundas donde la temperatura es suficientemente elevada para calentar agua. Este proceso libera vapor que se utiliza para mover turbinas conectadas a generadores de electricidad, o directamente para calentar infraestructuras urbanas y rurales. La extracción de este calor se realiza principalmente en lugares específicos, caracterizados por la presencia de factores geológicos como volcanes o fallas tectónicas, lo que hace que la distribución de las plantas geotérmicas sea desigual en el planeta.
El proceso de extracción de energía geotérmica
El aprovechamiento de la energía geotérmica es un proceso técnico que requiere la perforación de la tierra en lugares donde la temperatura subterránea es lo suficientemente alta para hacer uso de los recursos térmicos. Este tipo de energía se encuentra a profundidades que varían entre los 3.000 y los 10.000 metros bajo la superficie terrestre. En estas profundidades, el agua subterránea es calentada por las rocas calientes hasta alcanzar temperaturas que pueden superar los 300 ºC en ciertos casos.
El procedimiento comienza con la perforación de pozos que permiten extraer el agua y vapor desde el interior de la Tierra. Este vapor es canalizado para poner en movimiento una o varias turbinas que están conectadas a generadores eléctricos. Después de su uso, el agua y el vapor pueden ser reinyectados al subsuelo para que el ciclo comience de nuevo, lo que convierte a este sistema en un ciclo cerrado que minimiza la extracción masiva de los recursos subterráneos.
Tipos de recursos geotérmicos
Existen varios tipos de recursos geotérmicos que pueden ser aprovechados para producir energía:
- Sistemas geotérmicos secos: Consisten en áreas donde las formaciones rocosas subterráneas no contienen agua, pero tienen temperaturas suficientemente altas. Estos sistemas requieren la inyección de agua en las rocas para producir vapor.
- Reservorios de vapor seco: En este tipo de sistemas, el vapor se encuentra atrapado en cavidades subterráneas. Este vapor puede ser extraído directamente para mover las turbinas.
- Reservorios de agua caliente: Son los más comunes. En estos reservorios, el agua subterránea se encuentra a elevada temperatura y, una vez extraída, se convierte en vapor al ser despresurizada.
- Sistemas geotérmicos mejorados (EGS): Aquí se modifican formaciones rocosas mediante la fractura de las mismas (similar a la fracturación hidráulica en la industria del gas), permitiendo que el agua circule por las grietas y calentarse, generando vapor.
En cuanto a la tecnología, existen diversas formas de convertir el calor geotérmico en electricidad:
- Plantas de vapor seco: Utilizan directamente el vapor geotérmico para mover las turbinas.
- Plantas de vapor flash: El agua caliente a alta presión es descomprimida y transformada en vapor, que posteriormente mueve las turbinas.
- Plantas de ciclo binario: Se utiliza un fluido secundario con un punto de ebullición menor que el agua, lo que permite generar energía en formaciones con temperaturas más bajas.
Ventajas del uso de energía geotérmica
La energía geotérmica tiene múltiples beneficios que la convierten en una alternativa atractiva frente a otras fuentes de energía renovables:
- Es un recurso renovable, ya que la cantidad de energía térmica disponible en el interior de la Tierra es prácticamente ilimitada a escala humana.
- Es capaz de generar energía de manera constante las 24 horas del día, a diferencia de la energía solar o eólica, que dependen de las condiciones climáticas y la hora del día.
- La energía geotérmica tiene una huella de carbono baja, lo que contribuye a la mitigación del cambio climático. No se producen combustiones ni emisiones significativas de gases de efecto invernadero.
- Las plantas geotérmicas ocupan poco espacio en comparación con las plantas solares o hidroeléctricas.
Además, estudios internacionales destacan que la energía geotérmica puede ser una solución clave para muchos países en vías de desarrollo que cuentan con potencial geotérmico significativo. Regiones como África, Asia y partes de Sudamérica tienen recursos geotérmicos vastos que podrían ayudar a reducir su dependencia de combustibles fósiles y mejorar el acceso a la electricidad.
Nueva tendencia: energía geotérmica a nivel global
La energía geotérmica ha ganado especial relevancia en países como Estados Unidos e Indonesia, que son líderes mundiales tanto en capacidad instalada como en nuevos proyectos. Estados Unidos, por su parte, ha alcanzado una capacidad instalada de más de 3.900 MW en 2023, mientras que Indonesia ha ampliado su capacidad a 2.418 MW, con una inversión significativa destinada a la expansión en los próximos años.
Otros países como Turquía, Filipinas y México también han avanzado en esta área. Turquía, por ejemplo, ha conseguido superar los 1.600 MW de capacidad instalada en 2023 y, aunque su crecimiento es más lento, sigue siendo uno de los países líderes en Europa.
Desafíos y desventajas
A pesar de sus muchas ventajas, el uso de la energía geotérmica no está exento de desafíos. La primera limitación reside en que solo en zonas geográficas específicas, como aquellas con actividad volcánica y fallas tectónicas, se encuentran recursos geotérmicos en cantidades aprovechables para la producción de energía. En consecuencia, su implementación a nivel global se ve limitada.
Además, los altos costos de exploración y perforación iniciales son un factor crítico. Perforar a grandes profundidades es un proceso extremadamente caro, y la fase de exploración conlleva riesgos, ya que no siempre se garantiza el éxito en la extracción de recursos eficientes.
Otro inconveniente es que, aunque la generación de electricidad puede ser constante una vez que la planta está en funcionamiento, su capacidad de aprovechamiento depende mucho de las condiciones geológicas del lugar. Las variaciones en la disponibilidad de recursos térmicos pueden significar fluctuaciones en la eficiencia de las plantas.
Cabe destacar también que, en algunos casos, el uso inadecuado de las instalaciones puede llevar a la degradación subterránea, lo que podría causar daños en los acuíferos o incluso desencadenar terremotos menores conocidos como sismos inducidos.
Por tanto, aún existen barreras económicas y técnicas que deben ser superadas para que la energía geotérmica pueda expandirse a nivel mundial. No obstante, estas limitaciones están siendo abordadas mediante avances tecnológicos y la implementación de sistemas de mitigación de riesgos.
Con proyectos en curso y el continuo avance en nuevas tecnologías de perforación y generación, la energía geotérmica sigue posicionándose como una de las soluciones más sostenibles y estratégicamente viables para el futuro de la energía mundial.
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tonta ps elizabeth