La mayor central geotérmica

La energía geotérmica es la eterna segundona de las energías renovables, que lleva décadas funcionando en segundo plano, sin salir nunca de su pequeño nicho, haciendo que los expertos en energía digan siempre: “Ah, sí, la geotérmica… ¿qué pasa con eso?”.

Tras muchos años de fracaso en su lanzamiento, nuevas empresas y tecnologías han sacado a la geotermia de su estancamiento, hasta el punto de que puede estar por fin preparada para escalar y convertirse en un actor importante de la energía limpia. De hecho, si sus defensores más entusiastas están en lo cierto, la geotermia puede ser la clave para poner el 100% de la electricidad limpia a disposición de todo el mundo. Y, además, es una oportunidad para que la industria del petróleo y el gas, en dificultades, ponga su capital y sus conocimientos al servicio de algo que no degrade el planeta.

Vik Rao, antiguo director de tecnología de Halliburton, el gigante de los servicios petrolíferos, declaró recientemente al blog de geotermia Heat Beat que “la geotermia ya no es un juego de nicho. Es escalable, potencialmente de forma muy material. La escalabilidad llama la atención de la industria [de servicios petroleros]”.

Geotermia de vapor seco

Si caváramos un gran agujero en el interior de la Tierra, notaríamos que la temperatura es más cálida cuanto más profundizamos. Eso es porque el interior de la Tierra está lleno de calor. Este calor se llama energía geotérmica.

En una central geotérmica se perforan pozos a 1 o 2 millas de profundidad en la Tierra para bombear vapor o agua caliente a la superficie. Lo más probable es que encuentres una de estas centrales en una zona con muchas fuentes termales, géiseres o actividad volcánica, ya que se trata de lugares en los que la Tierra está especialmente caliente justo debajo de la superficie.

No toda la energía geotérmica procede de centrales eléctricas. Las bombas de calor geotérmicas pueden hacer todo tipo de cosas, desde calentar y enfriar casas hasta calentar piscinas. Estos sistemas transfieren el calor bombeando agua o un refrigerante (un tipo especial de fluido) a través de tuberías situadas justo debajo de la superficie de la Tierra, donde la temperatura es de 50 a 60 °F.

En invierno, el agua o el refrigerante absorben el calor de la Tierra y la bomba lo transporta al edificio. En verano, algunas bombas de calor pueden funcionar a la inversa y ayudar a enfriar los edificios.

Central geotérmica binaria

La energía geotérmica es el calor derivado del subsuelo de la tierra. El agua y/o el vapor transportan la energía geotérmica a la superficie de la Tierra. Dependiendo de sus características, la energía geotérmica puede utilizarse para calefacción y refrigeración o aprovecharse para generar electricidad limpia. Sin embargo, para la electricidad se necesitan recursos de generación de alta o media temperatura, que suelen estar situados cerca de regiones tectónicamente activas.

Esta fuente renovable clave cubre una parte importante de la demanda de electricidad en países como Islandia, El Salvador, Nueva Zelanda, Kenia y Filipinas, y más del 90% de la demanda de calefacción en Islandia. Las principales ventajas son que no depende de las condiciones meteorológicas y tiene factores de capacidad muy elevados; por estas razones, las centrales geotérmicas son capaces de suministrar electricidad de carga base, así como de proporcionar servicios auxiliares para la flexibilidad a corto y largo plazo en algunos casos.

Existen diferentes tecnologías geotérmicas con distintos niveles de madurez. Las tecnologías para usos directos, como la calefacción urbana, las bombas de calor geotérmicas, los invernaderos y otras aplicaciones, se utilizan ampliamente y pueden considerarse maduras. La tecnología para la generación de electricidad a partir de yacimientos hidrotérmicos con alta permeabilidad natural también es madura y fiable, y lleva funcionando desde 1913. Muchas de las centrales eléctricas que funcionan hoy en día son plantas de vapor seco o plantas flash (simples, dobles y triples) que aprovechan temperaturas superiores a 180°C. Sin embargo, los campos de temperatura media se utilizan cada vez más para la generación de electricidad o para la producción combinada de calor y electricidad gracias al desarrollo de la tecnología de ciclo binario, en la que el fluido geotérmico se utiliza mediante intercambiadores de calor para calentar un fluido de proceso en un circuito cerrado. Además, se están desarrollando nuevas tecnologías como los sistemas geotérmicos mejorados (EGS), que están en fase de demostración.

El futuro de la energía geotérmica

Estados Unidos sigue generando la mayor cantidad de electricidad geotérmica del mundo: más de 3,5 gigavatios, principalmente en el oeste de Estados Unidos. Eso es suficiente para abastecer a unos tres millones y medio de hogares. En la foto de arriba, la planta geotérmica de Raft River está situada en Idaho. Fuente: Consejo de Recursos Geotérmicos

Las centrales de vapor seco utilizan fluidos hidrotermales que son principalmente vapor. El vapor viaja directamente a una turbina, que acciona un generador que produce electricidad. El vapor elimina la necesidad de quemar combustibles fósiles para hacer funcionar la turbina (eliminando también la necesidad de transportar y almacenar combustibles). Estas centrales sólo emiten el exceso de vapor y cantidades muy pequeñas de gases.Los sistemas de centrales de vapor seco fueron el primer tipo de centrales de generación de energía geotérmica que se construyeron (se utilizaron por primera vez en Lardarello, Italia, en 1904). La tecnología de vapor sigue siendo eficaz en la actualidad en The Geysers en el norte de California, la mayor fuente de energía geotérmica del mundo.

Planta de energía de ciclo binarioLas plantas de generación de energía geotérmica de ciclo binario se diferencian de los sistemas de Vapor Seco y Vapor Flash en que el agua o el vapor del depósito geotérmico nunca entra en contacto con las unidades de turbina/generador. El fluido geotérmico de baja a moderada temperatura (por debajo de 400°F) y un fluido secundario (de ahí lo de “binario”) con un punto de ebullición mucho más bajo que el del agua pasan a través de un intercambiador de calor. El calor del fluido geotérmico hace que el fluido secundario se convierta en vapor, el cual acciona las turbinas y, posteriormente, los generadores.Las centrales de ciclo binario son sistemas de circuito cerrado, y prácticamente no se emite nada (excepto vapor de agua) a la atmósfera. Dado que los recursos por debajo de los 300°F representan el recurso geotérmico más común, una proporción significativa de la electricidad geotérmica en el futuro podría proceder de plantas de ciclo binario.