El calor de la Tierra convertido en energía

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

• Geologia

La Tierra tiene en su interior una enorme reserva de calor: el potencial geotérmico acumulado en los primeros 10 kilómetros de superficie es 2.000 veces mayor que las reservas mundiales de carbón. Si se realiza en el interior de la superficie terrestre, la temperatura media aumenta 25ºC por kilómetro. En zonas sísmicas y volcánicas, la temperatura en las proximidades de la superficie es elevada y el uso de energía geotérmica es muy sencillo.

Como diversas fuentes de energía, la energía geotérmica ha sido explotada desde hace tiempo. Hace 3.500 años los etruscos usaban aguas termales para combatir enfermedades superficiales, relajarse, calentar edificios, adquirir productos químicos útiles y cultivar plantas. Además del uso termal, la energía geotérmica se puede explotar industrialmente. La primera experiencia de este tipo data de principios de este siglo y tuvo lugar en Italia, concretamente en la ciudad de Lardarello. En 1904 se construyó una central eléctrica geotérmica en Lardarello. En la década de 1940 tenía una potencia de 132 MW. Durante la Segunda Guerra Mundial la central fue destruida por completo, pero tras la guerra fue reconstruida. La central geotérmica de Lardarello cuenta en la actualidad con una potencia de 400 MW para abastecer a más de 500.000 habitantes.

¿Cómo se explota la energía geotérmica?

La energía térmica puede utilizarse mediante la explotación de fuentes termales, mediante balnearios, etc., pero en este caso no puede considerarse como energía alternativa. Para ello se tiene en cuenta si se utilizará electricidad o calefacción.

Para generar electricidad se necesita vapor de agua o agua caliente en el subsuelo. Cuando lo que sale del subsuelo es vapor de agua, este vapor se dirige directamente a las turbinas para generar electricidad. Es el método más sencillo, pero no muy abundante, ya que hay pocas fuentes de este tipo. Cuando lo que sale a través de las tuberías es agua caliente, primero hay que separar el agua líquida del vapor de agua y después el vapor de agua se utiliza para generar electricidad. No obstante, el vapor que afectará a las turbinas en función de las diferentes temperaturas del agua se obtiene en lugares donde existe energía térmica a alta temperatura, es decir, cuando la temperatura del agua supera los 150-200ºC, el agua se vierte a tanques o depósitos y el vapor generado en este proceso se utiliza para accionar las turbinas generadoras de electricidad. El agua generada en el proceso se reinyecta al subsuelo. Este tipo de centrales se encuentran en Lardarello (Italia), Nueva Zelanda, Japón, Filipinas, Estados Unidos y México.

Cuando la temperatura del agua oscila entre 70 y 150-200ºC, se denomina energía térmica de media temperatura. En estos casos, el agua caliente se utiliza para evaporar un líquido más volátil a través de un intercambiador de calor, que será el destinado a las turbinas. También en este caso, el agua extraída del suelo vuelve al subsuelo

Pero además de la energía eléctrica, la energía geotérmica tiene otro uso, el llamado uso directo. La energía térmica de baja o muy baja temperatura (entre 20 y 50-60ºC y entre 50-60 y 70-80ºC respectivamente) y la energía térmica de media temperatura se utilizan para calentar edificios, invernaderos, piscifactorías, plantas de secado de madera, etc. (además de usarse en las instalaciones de baños termales, por supuesto). Aunque el ahorro de otros combustibles que se obtiene a partir de la utilización directa de la energía geotérmica depende de la temperatura del agua, de la distancia y del tipo de instalación, puede llegar al 80%. Además, sorprendentemente, la energía geotérmica también se puede utilizar en verano para ambientar edificios. De hecho, la temperatura del subsuelo es muy constante y se utiliza para refrescar el agua que circula por el subsuelo atravesando la tubería en zonas de calor durante el verano, especialmente en Estados Unidos.

Sin embargo, estos sistemas de adquisición de energía presentan una serie de limitaciones y barreras: por un lado, sólo es posible perforar hasta una profundidad de 3.000 m para que la explotación sea económicamente viable. Por otro lado, las instalaciones de producción de electricidad o de uso directo del calor deben estar cerca de la fuente, ya que por el camino se pierde calor.

Hoy en día la obtención de energía geotérmica es costosa y en los países en los que la estructura de la corteza terrestre es apropiada para ello, como en Islandia, no se explota, pero a medida que avanza la técnica este tipo de energía ofrece más posibilidades. Desde el punto de vista ambiental, esta fuente de energía no plantea grandes problemas, lo que es una característica a tener en cuenta, ya que no hay demasiada actividad humana que se aproveche y no produzca destrucción.

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