El mundo de las energías renovables se está volviendo cada vez más vacío en los mercados internacionales debido a su alta competitividad y eficiencia creciente. Existen diferentes tipos de energías renovables (como todos sabemos), pero es cierto que dentro de las renovables encontramos algunas más «famosas», como la solar y eólica, y otras menos conocidas que energía geotérmica y biomasa.
En este post, voy a hablar de todo lo relacionado con la geotermia. Desde Qué es, cómo funciona y qué ventajas e inconvenientes tiene en el mundo de las energías renovables.
¿Qué es la energía geotérmica?
La energía geotérmica es un tipo de energía renovable que se basa en el uso del calor que existe en el subsuelo de nuestro planeta. Es decir, aprovechar el calor de las capas internas de la tierra y así genera energía. Las energías renovables suelen utilizar elementos externos como el agua, el aire y la luz solar. Sin embargo, la geotermia el único que escapa a esta norma externa.
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Verá, hay un gradiente de temperatura en las profundidades del subsuelo sobre el que estamos pisando. Es decir, la temperatura de la tierra aumentará a medida que descendamos y nos acerquemos al núcleo de la tierra. Es cierto que los sonidos más profundos que los humanos pudieron alcanzar no superaron los 12 km de profundidad, pero sabemos que el gradiente térmico está aumentando La temperatura del suelo está entre 2 ° C y 4 ° C por cada 100 metros que descendemos. Hay diferentes zonas del planeta donde este gradiente es mucho mayor y esto se debe a que la corteza terrestre es más fina en este punto. Por lo tanto, las capas más internas de la tierra (como el manto, que es más caliente) están más cerca de la superficie de la tierra y proporcionan más calor.
Eso suena bien, pero ¿dónde y cómo se extrae la energía geotérmica?
Reservorios geotermales
Como mencioné anteriormente, hay áreas del planeta donde el gradiente térmico en profundidad es más pronunciado que en el resto de áreas. Como resultado, la eficiencia energética y la generación de energía a partir del calor interno de la tierra es mucho mayor.
Como siempre, Potencial de generación de energía geotérmica es mucho menor que el potencial de la energía solar (60 mW / m² para energía geotérmica frente a 340 mW / m² para solar). Sin embargo, en los lugares nombrados donde el gradiente térmico es mayor, llamado almacenamiento geotérmico, el potencial de generación de energía es mucho mayor (alcanza los 200 mW / m²). Este alto potencial de generación de energía conduce a una acumulación de calor en los acuíferos, que puede utilizarse industrialmente.
Para generar energía a partir de depósitos geotérmicos, primero se debe realizar un estudio de mercado viable, ya que los costos de perforación aumentan enormemente con la profundidad. Es decir, cuando profundizamos en el mundo Se incrementa el esfuerzo por extraer calor de la superficie.
Entre los tipos de depósitos geológicos encontramos tres: agua caliente, agua seca y géiseres
Tanque de agua caliente
Hay dos tipos de acumuladores de agua caliente: los de la fuente y el subsuelo. Los primeros se pueden utilizar como baño termal mezclándolos un poco con agua fría para poder bañarse, pero tiene el problema de los bajos caudales que tienen.
Por otro lado, tenemos los acuíferos subterráneos, que son reservorios de cuerpos de agua que se encuentran a muy altas temperaturas y a poca profundidad. Este tipo de agua se puede utilizar para poder extraer su calor interior. Podemos bombear el agua caliente para usar su calor.
¿Cómo es el uso de los tanques de almacenamiento de agua caliente? Para poder aprovechar la energía del agua termal, se debe utilizar con un número par de pozos, de manera que se obtenga agua termal por cada dos pozos y, después de la inyección, se devuelva al acuífero por inyección. Este tipo de explotación se caracteriza po un periodo de tiempo casi infinito ya que las posibilidades de agotamiento de este sistema de almacenamiento de calor son casi nulas, ya que el agua se inyecta de nuevo al acuífero. El agua mantiene un flujo constante y la cantidad de agua no cambia. Por lo tanto, no usamos el agua existente en el acuífero, sino que usamos su poder de calentamiento para calefacción y otros fines. También tiene una gran ventaja en que vemos que no hay ningún tipo de contaminación ya que el circuito de agua cerrado no permite ninguna fuga.
Dependiendo de la temperatura a la que se encuentre el agua en el embalse, la energía geotérmica extraída tiene diferentes funciones:
Agua termal a altas temperaturas
Encontramos aguas con temperaturas de hasta 400 ° C y se genera vapor en la superficie. Utilizando una turbina y un alternador, la energía eléctrica se puede generar y distribuir a las ciudades a través de redes.
Agua termal a temperaturas medias
Esta agua termal se da en acuíferos con menor temperatura, la alcanzan un máximo de 150 ° C.. Por tanto, la conversión del vapor de agua en electricidad se produce con menor eficacia y debe aprovecharse mediante un líquido volátil.
Agua termal a bajas temperaturas
Estos depósitos tienen Agua a unos 70 ° C. El calor proviene exclusivamente del gradiente geotérmico.
Agua termal a muy baja temperatura
Encontramos aguas, sus temperaturas rango máximo 50 ° C.. La energía geotérmica que se puede obtener de este tipo de agua nos ayuda a cubrir algunas necesidades del hogar como la calefacción.
Campos áridos
Las instalaciones de almacenamiento en seco son áreas donde la roca está seca y muy caliente. Con este tipo de depósitos No existen líquidos que transporten energía geotérmica ni ningún tipo de material permeable. Son los especialistas quienes introducen este tipo de factores para poder transferir el calor. Estos depósitos tienen menor rendimiento y mayores costos de producción.
¿Cómo obtenemos energía geotérmica de estos campos? Para lograr un rendimiento adecuado y un beneficio económico, se necesita un área subterránea que no sea demasiado profunda (ya que los costos operativos aumentan significativamente con la profundidad) y que contenga materiales secos o piedras, pero a temperaturas muy altas. Se perfora la tierra para llegar a estos materiales y se inyecta agua en el pozo. Cuando se inyecta esta agua, se hace otro orificio por el que sacamos el agua caliente para utilizar su energía.
La desventaja de este tipo de reservorios es que aún existen la tecnología y los materiales para realizar esta práctica son económicamente rentables, Por tanto, se está trabajando en su desarrollo y mejora.
Depósitos de géiseres
Los géiseres son fuentes termales que naturalmente emiten vapor y agua caliente. Hay muy pocos en el planeta. Los géiseres se encuentran en entornos donde Su respeto y cuidado debe ser alto para que su desempeño no se deteriore.
Para obtener el calor de los depósitos de géiseres, su calor debe usarse directamente a través de turbinas para generar energía mecánica. El problema con este tipo de extracciones es que La reinyección del agua a baja temperatura permite que los magmas se enfríen y se agoten.. También se ha analizado que la inyección de agua fría y el enfriamiento de los magmas provocan pequeños pero frecuentes terremotos.
Uso de energía geotermal
Hemos visto los tipos de reservorios para la extracción de energía geotérmica, pero aún no hemos analizado qué usos se les puede dar. Hoy en día, la energía geotérmica se puede utilizar en muchas áreas de nuestra vida diaria. Se puede utilizar para calentar y crear las condiciones adecuadas en invernaderos y para calentar hogares y centros comerciales.
También se puede utilizar para enfriar y calentar agua. En general, se utiliza energía geotérmica Balnearios, calefacción y agua caliente, generación de energía eléctrica, para la extracción de minerales así como en agricultura y acuicultura.
Ventajas de la energía geotérmica
- Lo primero que debemos destacar sobre los beneficios de la geotermia es que es un tipo de Por tanto, la energía renovable se considera energía limpia. El uso y aprovechamiento de la energía no genera emisiones de gases de efecto invernadero y por lo tanto no daña la capa de ozono ni aumenta los efectos del cambio climático.
- Ya sea produce desechos.
- El costo de generar energía eléctrica a partir de este tipo de energía es muy económico. Son más baratos que en las centrales nucleares o de carbón.
- Se cree que la cantidad de energía geotérmica que se puede generar en el mundo es mayor que la cantidad combinada de petróleo, gas natural, uranio y carbón.
Desventajas de la energía geotérmica
Finalmente, dado que no todo es hermoso, debemos analizar las desventajas de usar energía geotérmica.
- Uno de los grandes inconvenientes es que todavía hay poco desarrollo tecnológico. De hecho hoy Se hace poca mención de cuándo se enumeran las energías renovables.
- Existen riesgos al explotar posibles fugas de Sulfuro de hidrógeno y arsénicoque son contaminantes.
- La limitación territorial significa que las plantas de energía geotérmica solo pueden instalarse en áreas donde el calor subterráneo es muy alto. Además, la energía generada debe consumirse en la zona en la que se obtiene. No se puede transportar a lugares muy remotos porque perdería eficacia.
- Los sistemas de las plantas de energía geotérmica provocan grandes Efectos sobre el paisaje.
- La energía geotérmica no es en sí misma una energía inagotable, ya que el calor de la tierra disminuye.
- En algunas zonas donde se extrae esta energía, se producen pequeños terremotos por la inyección de agua.
Como puede ver, si bien la energía geotérmica no es tan conocida, tiene muchas funciones y propiedades infinitas que deben tenerse en cuenta para el futuro de la energía.
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