La calor de la Terra convertit en energia

2000/11/12 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia

• Geologia

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. Si es realitza a l'interior de la superfície terrestre, la temperatura mitjana augmenta 25 °C per quilòmetre. En zones sísmiques i volcàniques, la temperatura en les proximitats de la superfície és elevada i l'ús d'energia geotèrmica és molt senzill.

Com a diverses fonts d'energia, l'energia geotèrmica ha estat explotada des de fa temps. Fa 3.500 anys els etruscos usaven aigües termals per a combatre malalties superficials, relaxar-se, escalfar edificis, adquirir productes químics útils i conrear plantes. A més de l'ús termal, l'energia geotèrmica es pot explotar industrialment. La primera experiència d'aquest tipus data de principis d'aquest segle i va tenir lloc a Itàlia, concretament a la ciutat de Lardarello. En 1904 es va construir una central elèctrica geotèrmica en Lardarello. En la dècada de 1940 tenia una potència de 132 MW. Durant la Segona Guerra Mundial la central va ser destruïda per complet, però després de la guerra va ser reconstruïda. La central geotèrmica de Lardarello compte en l'actualitat amb una potència de 400 MW per a proveir a més de 500.000 habitants.

Com s'explota l'energia geotèrmica?

L'energia tèrmica pot utilitzar-se mitjançant l'explotació de fonts termals, mitjançant balnearis, etc., però en aquest cas no pot considerar-se com a energia alternativa. Per a això es té en compte si s'utilitzarà electricitat o calefacció.

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 hi ha poques fonts d'aquest tipus. Quan el que sali a través de les canonades és aigua calenta, primer cal separar l'aigua líquida del vapor d'aigua i després el vapor d'aigua s'utilitza per a generar electricitat. No obstant això, el vapor que afectarà les turbines en funció de les diferents temperatures de l'aigua s'obté en llocs on existeix energia tèrmica a alta temperatura, és a dir, quan la temperatura de l'aigua supera els 150-200 °C, l'aigua s'aboca a tancs o dipòsits 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 en Lardarello (Itàlia), 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 un líquid més volàtil a través d'un bescanviador de calor, 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. L'energia tèrmica de baixa o molt baixa temperatura (entre 20 i 50-60 °C i entre 50-60 i 70-80 °C respectivament) i l'energia tèrmica de mitja temperatura s'utilitzen per a escalfar edificis, hivernacles, piscifactories, plantes d'assecat de fusta, etc. (a més d'usar-se 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, sorprenentment, l'energia geotèrmica també es pot utilitzar a l'estiu per a ambientar edificis. 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 calor durant l'estiu, especialment als Estats Units.

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 planteja grans problemes, la qual cosa és una característica a tenir en compte, ja que no hi ha massa activitat humana que s'aprofiti i no produeixi destrucció.

Publicat en 7