Energia geotèrmica

1999/06/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia berriztagarriak

C. Nuñez-Betelu

La Terra té en el seu interior una enorme reserva de calor: el potencial geotèrmic acumulat en els primers 10 quilòmetres de superfície és 2.000 vegades major que les reserves mundials de carbó. La temperatura mitjana augmenta 25 °C per cada quilòmetre que penetrem en la superfície terrestre. En algunes zones sísmiques o volcàniques, per part seva, les temperatures són elevades molt pròximes a la superfície i la utilització d'aquesta font d'energia és molt senzilla.

Com altres fonts d'energia, l'energia geotèrmica ha estat explotada des de fa temps. Fa 3.500 anys etruscos usaven aigües termals per a tractar malalties de la pell, relaxació, escalfament d'edificis, adquisició de productes químics útils com el bórax i cultiu de plantes. Però deixant de costat les explotacions termals, XIX. La geotèrmia va començar a ser explotada industrialment en el segle XIX en el Lardarello d'Itàlia per a produir electricitat. Va entrar en funcionament en 1904 i en la dècada de 1940 tenia una potència de 132 MW. Si bé la planta va ser destruïda íntegrament durant la Segona Guerra Mundial, en l'actualitat produeix energia elèctrica suficient per a proveir a més de 500.000 habitants, la qual cosa suposa una potència aproximada de 400 MW.

Com s'explota l'energia geotèrmica?

Com ja s'ha esmentat, l'energia tèrmica pot ser utilitzada mitjançant l'explotació de fonts termals mitjançant balnearis, etc. Però es té en compte quan existeix la possibilitat de generar electricitat com a energia alternativa o es pot utilitzar per a calefacció.

Figura .

Per a generar electricitat es necessita vapor d'aigua o aigua calenta en el subsòl. Quan el que sali del subsòl és vapor d'aigua, aquest vapor es dirigeix directament a les turbines per a generar electricitat. És el mètode més senzill, però no gaire abundant, ja que aquest tipus de fonts són escasses. No obstant això, quan la sortida a través de les canonades és d'aigua calenta, primer cal separar l'aigua líquida del vapor d'aigua, per a posteriorment utilitzar el vapor d'aigua per a generar electricitat. No obstant això, el vapor que afectarà les turbines en funció de les diferents temperatures de l'aigua s'obté de diverses formes. En els llocs on existeix energia tèrmica d'alta temperatura, és a dir, quan la temperatura de l'aigua supera els 150-200 °C, l'aigua s'aboca a tancs o dipòsits (veure figura 1) i el vapor generat en aquest procés s'utilitza per a accionar les turbines generadores d'electricitat. L'aigua generada en el procés es reinyecta al subsòl. Aquest tipus de centrals es troben a Itàlia (Larderello), Nova Zelanda, el Japó, Filipines, els Estats Units i Mèxic.

Quan la temperatura de l'aigua oscil·la entre 70 i 150-200 °C, es denomina Energia tèrmica de mitja temperatura. En aquests casos, l'aigua calenta s'utilitza per a evaporar mitjançant un bescanviador de calor (veure figura 2) un altre líquid més volàtil, que serà el destinat a les turbines. També en aquest cas, l'aigua extreta del sòl torna al subsòl.

Però a més de l'energia elèctrica, l'energia geotèrmica té un altre ús, l'anomenat ús directe. Energia tèrmica de baixa o molt baixa temperatura (entre 20 i 50-60 °C i entre 50-60 i 70-80 °C respectivament) i energia tèrmica de mitja temperatura (edificis, hivernacles, piscifactories, plantes d'assecat de fusta, etc.). s'utilitzen per a calefacció (a més d'en les instal·lacions de banys termals, per descomptat). Encara que l'estalvi d'altres combustibles que s'obté a partir de la utilització directa de l'energia geotèrmica depèn de la temperatura de l'aigua, de la distància i de la mena d'instal·lació, pot arribar al 80%. A més, encara que sembli sorprenent, l'energia geotèrmica també es pot utilitzar per a ambientar edificis a l'estiu.

Figura .

De fet, la temperatura del subsòl és molt constant i s'utilitza per a refrescar l'aigua que circula pel subsòl travessant la canonada en zones de molta calor durant l'estiu, especialment als EUA.

No obstant això, aquests sistemes d'adquisició d'energia presenten una sèrie de limitacions i barreres: d'una banda, només és possible perforar fins a una profunditat de 3.000 m perquè l'explotació sigui econòmicament viable. D'altra banda, les instal·lacions de producció d'electricitat o d'ús directe de la calor han d'estar prop de la font, ja que pel camí es perd calor.

Avui dia l'obtenció d'energia geotèrmica és costosa i als països en els quals l'estructura de l'escorça terrestre és apropiada per a això, com a Islàndia, no s'explota, però a mesura que avança la tècnica aquest tipus d'energia ofereix més possibilitats. Des del punt de vista ambiental, aquesta font d'energia no presenta grans problemes.

Energia elèctric-geotèrmica instal·lada en diversos Estats

A Europa (Hongria, Bulgària, Eslovàquia, Romania, Polònia i l'antiga Iugoslàvia) utilitzen aigua a uns 80 °C, principalment en piscines, hivernacles i balnearis. A Hongria el 80% dels hivernacles utilitzen aigua calenta. A França (París i Aquitània), més de 200.000 llars utilitzen aigua a 45-80 °C per a escalfar. Bèlgica, Alemanya, Dinamarca, Holanda i el Regne Unit estan provant sistemes similars als francesos. A Islàndia, l'energia geotèrmica era la segona font d'energia a l'octubre de 1997. Llavors produïa 49,4 MW·anys. En l'actualitat, no obstant això, 140 MW·anys. El 85% de les llars s'escalfen amb energia geotèrmica i l'aigua calenta s'utilitza en banys, hivernacles, piscifactories, escalfament de la terra i indústria. En la capital de 145.000 habitants, Reykjavik, totes les cases tenen aigua calenta enterrada i a un preu inferior al de l'aigua freda. No cal dir que en aquest últim país tenen condicions i possibilitats especials per a l'ús de l'energia geotèrmica.