Descubre los diferentes usos de la energía geotérmica y sus ventajas

Las energías renovables son sin duda el futuro a medio y largo plazo. Las reservas de combustibles fósiles están cerca de agotarse, y el mundo debe volcarse hacia fuentes de energía alternativas y sostenibles. En esta transición hacia un modelo energético más limpio, la energía geotérmica está ganando interés. A pesar de su importancia y potencial, muchas personas no conocen los diversos usos de la energía geotérmica ni su alcance como una opción viable.

En este artículo, analizaremos en profundidad cuáles son los principales usos de la energía geotérmica, sus características esenciales y la relevancia que tiene en el contexto de la transición energética.

Características y funcionamiento

La energía geotérmica es una fuente renovable que aprovecha el calor interno de la tierra. Este calor se genera principalmente en el núcleo terrestre debido a la desintegración de elementos radiactivos como el uranio, torio y potasio. Estos elementos, al descomponerse, emiten calor que asciende desde las capas más profundas hacia la corteza terrestre.

A medida que descendemos hacia el interior de la Tierra, la temperatura aumenta. Generalmente, la temperatura sube entre 2 y 4 ºC por cada 100 metros de profundidad, lo que significa que a mayores profundidades encontraremos fuentes de calor más intensas. Este gradiente térmico permite que, en ciertas zonas, el agua subterránea se caliente hasta convertirse en vapor, formando acuíferos de alta temperatura, o generando géiseres o fuentes termales.

La producción de energía geotérmica depende de la temperatura del recurso geotérmico. En los yacimientos de alta temperatura, el calor puede superar los 150 grados, lo cual permite generar energía eléctrica mediante turbinas. En otros casos, como la geotermia de baja entalpía, el calor se utiliza principalmente para calefacción y agua caliente sanitaria, sin llegar a generar electricidad.

Tipos de geotermia según la temperatura

Dependiendo de la temperatura del recurso, podemos clasificar la energía geotérmica en cuatro grandes tipos, cada uno aplicable a diferentes necesidades energéticas:

1. Muy baja temperatura (menos de 30ºC)

Aprovechada principalmente para la climatización y producción de agua caliente en viviendas y edificios, el sistema más utilizado en este rango de temperatura es la bomba de calor geotérmica. Este sistema intercambia calor con el suelo para proporcionar calefacción en invierno y refrigeración en verano. Es una opción muy eficiente en términos energéticos, con una vida útil larga y bajo mantenimiento.

2. Baja temperatura (30ºC a 100ºC)

Este tipo de recurso se emplea en redes urbanas de calefacción, balnearios, secado de productos agrícolas, piscifactorías y otras aplicaciones industriales de mediana escala.

3. Media temperatura (100ºC a 150ºC)

Adecuada para la generación de electricidad utilizando tecnologías de ciclo binario, donde un fluido con un punto de ebullición más bajo que el agua se evapora, haciendo girar turbinas para producir electricidad. También es utilizada en procesos industriales que requieren el suministro constante de energía térmica.

4. Alta temperatura (más de 150ºC)

En estos sistemas, el vapor generado en los acuíferos subterráneos se usa directamente para mover turbinas de vapor que generan electricidad. Es el tipo de geotermia más común cuando se trata de producción eléctrica comercial. Se encuentra en áreas geotérmicamente activas, como las cercanas a placas tectónicas y zonas volcánicas.

Usos de la energía geotérmica

Una de las principales ventajas de la energía geotérmica es su versatilidad. Puede utilizarse tanto para generar electricidad como para proporcionar calor en diversos sectores:

• Generación de electricidad: En zonas con yacimientos de alta temperatura, como áreas cercanas a volcanes o fallas geológicas, el vapor natural se emplea para mover turbinas y generar electricidad. Plantas como las de ciclo binario o vapor seco son ejemplos de instalaciones de alta eficiencia que aprovechan este recurso.
• Calefacción y climatización: En viviendas y edificios, la energía geotérmica se utiliza para proporcionar calefacción mediante bombas de calor. El calor subterráneo se extrae a través de tuberías enterradas y se transfiere al interior de los edificios. Este sistema es especialmente eficiente en climas fríos, donde mantener una temperatura constante en el subsuelo es crucial.
• Aplicaciones industriales y agrícolas: En el sector agrícola, se utiliza para el secado de productos, calefacción de invernaderos y piscifactorías, y en otros procesos industriales como la extracción de sales o la esterilización de equipos. Su uso garantiza un proceso de producción más sostenible y con menor impacto ambiental.

Ventajas e inconvenientes de la energía geotérmica

La energía geotérmica tiene múltiples ventajas que la convierten en una de las energías renovables más prometedoras, pero también presenta ciertos desafíos que deben considerarse:

Ventajas

• Renovable y prácticamente inagotable: El calor interno de la Tierra está disponible continuamente, y, a diferencia de otras fuentes renovables, no depende de factores meteorológicos.
• Bajo impacto ambiental: Las plantas geotérmicas emiten niveles de CO2 significativamente más bajos que las plantas de energía convencional, y pueden operar con un nivel de independencia de los combustibles fósiles.
• Ahorro económico a largo plazo: Aunque el coste de instalación inicial es elevado, una vez instalada, la geotermia es mucho más económica de operar que otras formas de energía.
• Vida útil prolongada: Las instalaciones de geotermia suelen tener una vida útil de más de 50 años, lo que justifica la inversión inicial.

Inconvenientes

• Alta inversión inicial: Los costos de perforación y desarrollo de infraestructuras geotérmicas son elevados, especialmente en zonas donde el calor subterráneo está a gran profundidad.
• Impactos medioambientales locales: La extracción de calor puede generar pequeñas emisiones de gases como el sulfuro de hidrógeno, y en algunos casos, los trabajos de perforación pueden generar sismos locales menores.
• Especificidad geográfica: No todas las zonas del mundo son adecuadas para la instalación de plantas geotérmicas, limitando su expansión.

Aplicaciones de la energía geotérmica doméstica

En el hogar, la energía geotérmica se utiliza principalmente mediante el uso de bombas de calor geotérmicas, que permiten climatizar espacios y generar agua caliente de manera muy eficiente. Existen tres tipos de instalación para la captación del calor subterráneo:

1. Sistema geotérmico vertical: Se trata de un sistema en el que las sondas se introducen en el suelo de forma vertical, alcanzando profundidades de hasta 150 metros. Es el más eficiente en términos de aprovechamiento energético, aunque requiere una inversión mayor.
2. Sistema geotérmico horizontal: Las tuberías se colocan horizontalmente a una profundidad de entre 1 a 2 metros. Su costo es menor que el sistema vertical, pero requiere mayor espacio en la superficie.
3. Sistema de captación en aguas subterráneas: En este caso, se aprovechan acuíferos subterráneos, extrayendo el agua para utilizar su calor y devolviéndola posteriormente. Este sistema es muy eficiente, pero su viabilidad depende de la disponibilidad de recursos hídricos adecuados.

El uso de estos sistemas no solo reduce la factura de la electricidad de los usuarios, sino que también contribuye a disminuir la huella de carbono y mantener un hogar más sostenible. La energía geotérmica es, sin duda, una solución duradera y ecológica para las necesidades domésticas de calefacción y refrigeración, con la ventaja adicional de ser compatible con otras fuentes renovables como la energía solar.

La geotermia está lista para convertirse en una de las protagonistas del cambio energético. Aunque el coste inicial de instalación puede ser elevado, la inversión se recupera a lo largo de los años debido al bajo coste de operación y la disipación constante del calor subterráneo.

Con la correcta planificación y elección del sistema adecuado, tanto industrias como usuarios domésticos pueden beneficiarse de una fuente inagotable de energía que respeta el medio ambiente.