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Qué es la energía geotérmica y cómo aprovecharla

En el propósito recurrente de buscar fuentes de energía renovables y virtualmente ilimitadas que nos permitan desvincularnos del uso de combustibles fósiles, los seres humanos hemos dado con diferentes formas de aprovechar las fuerzas de la naturaleza como fuente de energía. Algunas de ellas, como el aprovechamiento de la energía eólica, de la energía solar o de los saltos de agua para la producción de electricidad, mediante el uso de turbinas generadoras, son ya bien conocidas por el público general y suponen una alternativa viable al uso de hidrocarburos. Otras, son menos conocidas, pero aunque su uso no está tan extendido, pueden llegar a ser también fuentes de energía renovable totalmente viables. Este es el caso de algunos tipos de energía mareomotriz —la que se vale de los movimientos de las aguas marinas para producir electricidad— o de la energía geotérmica, que se basa en el aprovechamiento del calor que emana de las capas más profundas de la tierra. 

En este artículo, vamos a hacer una breve aproximación a esta última, la energía geotérmica, también conocida directamente dentro del contexto de la generación de energía como geotermia. Veremos qué es la energía geotérmica, cuál es el funcionamiento básico de esta forma de obtener energía a partir del calor de la tierra y cuáles son los principales tipos de energía geotérmica que podemos encontrar en la actualidad. Para finalizar, veremos también qué ventajas y desventajas ofrece la geotermia como fuente de energía. 

¿Qué es la geotermia y cómo funciona esta forma de aprovechar la energía?

La energía geotérmica consiste en el aprovechamiento del calor que emana de las partes más profundas de la tierra como fuente de energía calorífica. No en vano, el término de geotermia hace referencia directa a las raíces semánticas griegas geo, que significa “tierra”; y thermos, que quiere decir “calor”.

En función de la manera en la que se aproveche este calor de la tierra, tendremos unos tipos de energía geotérmica u otros, aunque el funcionamiento elemental es el mismo en todos los casos. 

A medida que vamos profundizando en el suelo hacia el centro de la Tierra, la temperatura va en aumento. Esto se debe a que cada vez estamos más cerca del núcleo magmático de la Tierra, un punto en el que la temperatura es tan elevada que los materiales que componen este núcleo se encuentran por encima de su punto de fusión y se comportan como fluidos. 

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Para llegar hasta aquí antes hay que perforar el manto terrestre y pasar por diferentes capas de tierra, grava, roca de diferentes composiciones y densidades, y también capas freáticas, capas subterráneas en las que se acumulan masas de agua. Estas últimas son especialmente interesantes, ya que en ocasiones estas aguas pueden aflorar hacia la superficie por efecto del calor, para producir yacimientos de aguas termales e incluso géiseres. Manifestaciones naturales que inspiran directamente las formas de aprovechamiento de la energía geotérmica. 

Para poder aprovechar el calor de la geotermia es necesario hacer excavaciones o perforaciones en el suelo. En función del tipo de yacimiento que nos encontremos y del lugar en cuestión, esta energía calorífica podrá ser utilizada de diferentes maneras y aprovechada para distintas aplicaciones, como veremos en el siguiente punto. Pero con carácter general, lo que se hace es crear un circuito de conductos que se adentran en el subsuelo a diferentes profundidades. Y una vez instalados, se hace circular por ellos agua u otro tipo de fluidos capaces de absorber el calor del subsuelo, para poder llevarlos de nuevo a la superficie, donde se aprovecha la energía calorífica retenida por los fluidos caloportadores.

Diferentes tipos de energía geotérmica y usos más comunes

En general, por cada 1000 metros de profundidad que avancemos en dirección hacia el núcleo terrestre, la temperatura aumentará en aproximadamente 25 °C. En función de lo que descendamos y de la temperatura que alcancemos, podremos hablar de 4 tipos de energía de geotermia, cada una de las cuales se suele aprovechar para un tipo de aplicaciones distintas: 

La energía geotérmica de alta temperatura

Sería aquella en la que se alcanzan temperaturas de 150 °C o más y suele ser empleada para la generación de electricidad. Se emplean estas altas temperaturas para calentar circuitos de agua, lo que hace que el fluido se caliente mucho y se produzcan chorros de vapor capaces de mover turbinas electrogeneradoras. Este uso es el que se emplea normalmente en las plantas geotérmicas.

La energía geotérmica de temperatura media

Emplean temperaturas de entre 100 °C y 150 °C y puede utilizarse tanto para generar electricidad como para generar energía térmica de uso industrial. 

La energía geotérmica de baja temperatura

Con temperaturas de entre 30 °C y 100 °C, este tipo de energía geotérmica suele aprovecharse para un uso industrial (procesos de secado, procedimientos químicos, etc.), para fines de calefacción geotérmica y climatización o para la producción de agua caliente sanitaria. 

Y a energía geotérmica de muy baja temperatura

En este último caso se utilizan temperaturas por debajo de los 30 ° C para alimentar sistemas de calefacción geotérmica, para producir agua caliente de uso sanitario o para hacer funcionar sistemas de refrigeración basados en bombas de calor.

Ventajas y desventajas de la energía geotérmica

Como vemos, podemos entender la energía geotérmica como una energía renovable, ya que en principio el poder calorífico que hay en el interior del subsuelo es ilimitado. Por otra parte, la geotermia también puede suponer en algunos casos una alternativa energética mucho más limpia que el uso de combustibles fósiles, que generan grandes cantidades de CO2 y otros gases de efecto invernadero que se liberan a la atmósfera. 

Sin embargo, la energía geotérmica implica la perforación y la modificación del suelo, así como la circulación de ciertos fluidos caloportadores que, en caso de accidente, pueden resultar potencialmente contaminantes. Por ello, la energía geotérmica puede no resultar tan sostenible en comparación con otras formas de aprovechamiento de la energía que nos ofrece la naturaleza, como pueden ser la energía solar o la eólica. 

Por último, para entender un poco mejor los límites de aplicación y uso de la energía geotérmica, así como su nivel de sostenibilidad medioambiental, lo mejor es que veamos brevemente sus principales ventajas y desventajas

Ventajas de la energía geotérmica

  • Es una fuente de energía relativamente limpia que puede suponer una alternativa viable al uso de energías fósiles. No conlleva la generación de CO2 ni de otros gases de efecto invernadero.
  • Es virtualmente ilimitada, ya que se basa en el aprovechamiento del calor interior de la Tierra. 
  • Es una energía bastante segura en la que no suelen generarse residuos tóxicos ni contaminantes. Por ello, se considera a la energía geotérmica como una energía de bajo impacto ambiental. 
  • El mantenimiento de las instalaciones de geotermia suele ser bajo y la vida útil de los equipos de aprovechamiento del calor es prolongada, por lo que resulta una energía económica a medio y largo plazo. 
  • Produce grandes cantidades de energía que pueden ser suficientes para satisfacer la demanda energética de múltiples aplicaciones, como por ejemplo, satisfacer el 100 % de las necesidades de energía de una vivienda para la generación de calefacción. 

Desventajas de la geotermia

  • La geotermia implica un cierto nivel de impacto ambiental, de construcción de estructuras y de modificación del suelo y del subsuelo. Por ello, la instalación y puesta en marcha de los sistemas de aprovechamiento de geotermia puede conllevar ciertos riesgos medioambientales, como por ejemplo, una posible contaminación de acuíferos subterráneos.
  • Las instalaciones de generación y de aprovechamiento de la energía geotérmica suelen necesitar de una inversión inicial relativamente alta. Es necesario hacer sondeos previos, estudios del subsuelo y, finalmente, perforaciones a cierta profundidad. Aunque esta inversión puede amortizarse en largos períodos de tiempo debido a la baja necesidad de mantenimiento de las instalaciones. 
  • No es una fuente de energía aprovechable en todas las situaciones. La idoneidad de la instalación de las infraestructuras de aprovechamiento dependerá en gran medida de las características propias de cada lugar en cuestión y de la mayor o menor cercanía de los yacimientos de calor. 
  • La energía generada mediante geotermia no puede transportarse largas distancias, por lo que su uso final debe ser local o bastante cercano a la fuente de calor natural. 

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