La energía geotérmica: la energía que proviene de la Tierra
Energía geotérmica: energía procedente de la Tierra
La energía geotérmica se define como la energía generada por fuentes geológicas de calor y puede considerarse un tipo de energía renovable y alternativa , si se evalúa a corto plazo. Esta energía se basa en los principios de la energía geotérmica, es decir, la capacidad de explotar el calor natural del planeta (es decir, el gradiente geotérmico) debido a la energía térmica que se libera en los procesos de descomposición nuclear natural de elementos radiactivos como el uranio, el potasio, el torio, que están contenidos naturalmente en las capas de la Tierra.
La energía geotérmica fue utilizada por primera vez para producir electricidad en 1904 por Piero Ginori Conti, quien experimentó con un generador geotérmico en la Toscana, siguió la construcción de plantas de energía de este tipo. Dadas sus peculiaridades, la energía geotérmica puede ser utilizada tanto para producir electricidad como para ser una fuente de calor, basada en el proceso de cogeneración. La energía de este tipo también puede ser usada para producir energía térmica, calor y agua caliente. La energía geotérmica hoy en día es sólo el 1% de la producción total de energía en el mundo, sin embargo el potencial según los científicos está ahí, se dice que podría por sí sola satisfacer las necesidades de energía durante 4000 años .
Principio geotérmico
La energía geotérmica es un tipo de energía que puede ser explotada sin dañar la Tierra, de hecho explota el calor presente en todos los casos en las capas profundas de la corteza terrestre . Penetrando en lo profundo de la superficie terrestre, la temperatura se hace cada vez más alta, aumentando unos 30°C por kilómetro. Sin embargo, los depósitos de energía se dispersan y más allá de cierta profundidad ya no es posible explotarlos. Para extraer y utilizar el calor liberado de la Tierra, es necesario localizar las zonas con una anomalía térmica positiva, es decir, donde se concentra el calor de la Tierra: el depósito o la reserva. Para obtener un calentamiento óptimo se suele implementar una acción de fluidos con baja temperatura, mientras que para obtener electricidad se utilizan a altas temperaturas.
Existen varios sistemas geotérmicos, pero recientemente sólo se han explotado industrialmente los sistemas hidrotérmicos, que consisten en formaciones rocosas permeables en las que se infiltra el agua de lluvia y el agua de los ríos y es calentada por las rocas a altas temperaturas. Las temperaturas alcanzadas están entre 50 -60°C y 100 o más.
Ventajas y desventajas
El uso de esta energía tiene importantes ventajas:
- inagotabilidad a corto plazo , si se explota racionalmente y está disponible independientemente de la hora del año y del momento del día;
- menos contaminación de la Tierra , aunque parece quedar un pequeño porcentaje, en particular se emiten azufre, mercurio, arsénico, porque éstos están presentes en los fluidos geotérmicos. Por esta razón, las zonas que se utilizan para producir energía geotérmica están sujetas a controles anuales;
- los residuos de producción también pueden ser reutilizados
Las desventajas son:
- Los depósitos en este momento están dispersos y en muchos casos la profundidad es tal que impide su explotación;
- Los olores emitidos son desagradables y las instalaciones tienen poco impacto en el paisaje . El olor es sulfuroso y por lo tanto insoportable, y las instalaciones tienen poco impacto en el paisaje .
Sistema geotérmico para producir energía térmica
Las bombas de calor suelen utilizarse para producir energía térmica a partir de la energía geotérmica . Estos son capaces de producir energía térmica para el agua caliente y la calefacción. En ciertas zonas particulares existen ciertas condiciones en las que la temperatura del subsuelo es superior a la media, debido a fenómenos volcánicos o tectónicos. En estas zonas calientes la energía puede ser recuperada más fácilmente. También es un proceso geotérmico para transportar los vapores de las fuentes de agua subterránea a determinadas turbinas para producir electricidad y luego utilizar el vapor de agua para calentar edificios, invernaderos.
Para alimentar la producción de este vapor de agua, en muchos casos se introduce agua fría en las profundidades, un método útil para mantener constante el flujo de vapor. De esta manera es posible mantener las turbinas funcionando a plena capacidad y producir calor continuamente. En este caso, los avances en relación con la energía geotérmica parecen prometedores, cuando no se utiliza el agua de una zona muy extensa, sino que sólo se extrae el calor de ella.
Plantas geotérmicas
Las plantas geotérmicas son esencialmente plantas de energía geotérmica y pueden distinguirse en diferentes tipos: a contrapresión , cuando el vapor tomado de la tierra después de ser explotado se libera a la atmósfera; a condensación , cuando el vapor utilizado se condensa y se inyecta de nuevo bajo tierra, a través de un pozo; a destello , cuando se instalan con los llamados fluidos dominantes en el agua y tienen un separador que distingue entre el vapor que se envía a la turbina y el agua que se elimina posteriormente.
Las plantas de energía geotérmica son plantas capaces de explotar el calor de la tierra, por lo tanto geotérmicas. El flujo de vapor que viene del subsuelo, liberado o canalizado a través de perforaciones geológicas en las capas profundas, produce tal fuerza que pone en marcha una turbina. La energía mecánica de la turbina se convierte en electricidad por medio de un alternador. En los sistemas geotérmicos con vapor dominante , también se puede producir electricidad enviando el vapor, a través de los tubos de vapor , a una turbina conectada a un generador de energía. Si el fluido no alcanza una temperatura suficientemente alta, se puede seguir utilizando agua caliente para producir calor, como en el caso de los sistemas de calefacción urbana.
Además de la tecnología de vapor directo ( vapor directo ) existe otro sistema llamado ciclo binario ( ciclo binario ) que consiste en intercambiar el calor del fluido geotérmico con otro que activa las turbinas. El sistema binario es una elección adecuada ya que el valor de energía del fluido es bajo, es decir, cuando está por debajo de los 180°C, mientras que el sistema directo es más eficaz si la temperatura es más alta que esto. Con el mismo fluido, el sistema de vapor directo tiene ventajas realmente significativas:
- el impacto en el medio ambiente es mínimo, ya que la cantidad de fluido es menor para la producción de la misma energía (menos pozos y por lo tanto menos tuberías),
- tiene una estructura más compacta, por lo que ocupa menos territorio,
- es menos ruidosa que la pista porque tiene menos torres de refrigeración y sus ventiladores.
Ambas tecnologías no difieren mucho en cuanto a la liberación de emisiones al aire, ya que los gases separados son tratados.
