La Energía geotérmica es la energía recuperada del calor de las capas profundas de la tierra, utilizada para producir electricidad.
La energía geotérmica permite transformar la energía térmica de las formaciones rocosas, como lo hace la turbina con la energía eólica que la transforma en energía mecánica, que a su vez se transformará en energía eléctrica.
Energía infinita
Además de la calefacción directa o el calentamiento, la energía geotérmica también ofrece la posibilidad de generar electricidad.
La llamada generación de energía hidrotermal, son la temperatura del agua de al menos 100 ° C se requiere .
En un depósito de calor subterráneo, el agua que contiene es tan caliente que atraviesa la superficie en forma de vapor.
En las centrales eléctricas, esta presión natural impulsa una turbina para generar electricidad.
El vapor de agua luego pasa a través de un sistema de tuberías en torres de enfriamiento, se condensa y se devuelve al depósito de calor.
Gracias a este ciclo natural, la energía renovable de la energía geotérmica es sostenible y rentable al mismo tiempo.
Dado que la temperatura de tales piscinas subterráneas suele ser inferior a 100 ° C en las regiones de Europa Central, el agua termal se utilizaba anteriormente únicamente para el suministro de calor.
Pero gracias a los sistemas de ciclo orgánico de Rankine (ORC) recientemente desarrollados , la energía geotérmica se puede utilizar para generar electricidad desde tan solo 80 ° C.
Estas ORC utilizan un transportador orgánico, como el pentano, que se vaporiza a temperaturas más bajas e inicia una turbina.
Una alternativa es también el llamado método Kalina.
Allí, se usa una mezcla de sustancias (agua-amoníaco), que también siente un aumento en el volumen a temperaturas más bajas y con el vapor resultante impulsa una turbina o el generador de energía.
Sin embargo, en todos estos procesos a baja temperatura, debe tenerse en cuenta que las sustancias utilizadas para los procesos de ciclo necesarios (pentano o amoníaco) son extremadamente inflamables o tóxicos.
Esto requiere a veces complejas precauciones de seguridad, que garantizan la operación y el mantenimiento sin peligros.
En la actualidad, más de 50 países (EE. UU., España, Islandia, México, etc.) utilizan energía geotérmica profunda en forma de vapor o agua sobrecalentada para producir electricidad.
En 2015, la capacidad instalada global fue de 12.6 GW con una producción de energía de 73.5 TWh.
La industria geotérmica profunda se está desarrollando en todo el planeta.
Para 2020, se espera que la capacidad instalada mundial alcance los 21,4 GW (inversión pública y privada).
Existen diferentes tipos de tecnologías en el mundo, pero persisten varios desafíos técnicos.
Potencial de la energía geotérmica profunda
Estados Unidos es el principal productor mundial de electricidad a partir de vapor geotérmico.
En 2015, su capacidad instalada fue de 3.45 GW y su producción de energía fue de 16.6 TWh. Para 2020, su capacidad instalada podría aumentar a 5,6 GW.
Al este de los Estados Unidos, el potencial para generar energía eléctrica a partir de rocas calientes profundas se estima en 500 GW, el equivalente a la capacidad instalada total del país.
En Quebec, el entorno geológico consiste en formaciones rocosas de varios miles de metros de profundidad.
Al sudeste de Quebec, las plantas de energía geotérmica podrían ser abastecidas por embalses ubicados a más de 6 o 7 km bajo tierra en un área que abarca del 10 al 15% del territorio.
Las temperaturas de los tanques serían de alrededor de 150 ° C, y la capacidad instalada podría ser de 2 a 5 MW por sitio de producción.
Ventajas y Desventajas:
- La instalación de plantas de energía geotérmica es posible en todas partes.
- Provista para cavar lo suficientemente profundo como para alcanzar las temperaturas deseadas.
- La planta está directamente encima de la fuente de calor, sin necesidad de transformación o transporte de combustible.
- En particular, se eliminan los derrames accidentales de petróleo.
- Producción predecible y continua. Factor de uso de más del 95%: más alto que la energía solar fotovoltaica y eólica, por ejemplo, y comparable a las de varias plantas de energía nuclear.
- No requiere sistema de almacenamiento de energía.
- No hay un tratamiento especial de la fuente de energía, como la refinación de petróleo o el enriquecimiento de uranio.
- En el mediano plazo, operación de una planta de SGS insostenible en muchas regiones.
- Recurso renovable: calor extraído de un depósito geotérmico que se reabastece de forma natural.
Desarrollo Sostenible:
- Sistema de piso que requiere poco espacio.
- Bajas emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes atmosféricos durante la operación para la gran mayoría de las plantas geotérmicas.
- Bajo impacto ambiental durante todo el ciclo de vida.
- Evitar la contaminación del agua subterránea o superficial mediante una buena gestión de las aguas residuales durante la perforación y las operaciones de estimulación hidráulica.
- Uso problemático de agua en áreas con pocos recursos hídricos.
- Preocupaciones con respecto al efecto de los micro-fenómenos.
La Energía Geotérmica se suma al grupo de Energías Renovables que van poco a poco convirtiendo nuestro mundo en un entorno ecológico, entre estas tenemos:
La energía geotérmica es aquella que translada la Tierra desde sus capas internas hasta la parte más externa de la corteza terrestre
A medida que se va profundizando en lo profundo de la corteza terrestre la temperatura de la Tierra incrementa paulatinamente y la expresión de la energía geotérmica se fabrica de una forma natural en forma de geiseres, fumarolas, fuentes termales o también los volcanes.
La finalidad de esta fuente de energía es el utilizamiento de la energía calorífica del interior de la Tierra. Para esto hay explotamiento en los yacimientos geotérmicos, es decir que, la amplitud de la corteza terrestre en los que se sitúan materiales permeables que conservan el agua y le pasan su calor.
La energía geotérmica está estimada como una energía renovable, tal y como sucede con la energía hidroeléctrica, la energia solar, la eólica y final la biomasa.
UN POCO DE HISTORIA
Siempre con una popularidad, los baños termales han sido la felicidad de mujeres y hombres por más de 20,000 años! Los restos descubierto en el lugar de Niisato en Japón señalan que el agua termal se empleo para calentar, cocinar alimentos o mas simple la acción de bañarse. En Pompeya Italia, todavía hay posibilidad de visitar los baños romanos que tienen 2.000 años de antigüedad.
USO E INSTALACIONES
Existen tres modelos de instauraciones geotérmicas que se emplean para la calefacción. Solo las plantas de energía geotérmica profunda asimismo pueden fabricar electricidad.
BOMBAS DE CALOR
Las bombas de calor emplean energía geotérmica de superficie para calefacción. almacenan calor subterráneo de poca profundidad, donde la temperatura persiste por debajo de 30 ° C.
Esta energía geotérmica designada «baja temperatura» se emplean para calentar viviendas y grandes edificios. Esta es la técnica más usada en el país Suiza. Los pozos instaurados pueden oscilar entre los 80 y 400 metros de profundidad.
En el pozo, una sonda vertical que tiene la forma de U manda un líquido bajo tierra. Este flujo se bombea para subir al exterior. Su calor es entonces de 10 a 20 ° C. Este calor se verá fortalecido por una bomba de calor que aumentara su temperatura. Esto deja calentar agua para toda la vivienda: radiadores, las duchas, y los grifos.
Instauraciónes HIDROTERMALES
Existen aguas termales naturales en todos los continentes e inclusive en el fondo del oceano. Para lograr alcanzarlos, se emplean las llamadas instauraciones hidrotermales.
Si los almacenes están a menos de 3.000 metros de distancia, estaríamos hablando de la energía geotérmica de profundidad media.
El agua subterránea obtiene los 50-70 ° C y se usa esta misma para calentar. La energía geotérmica profunda puede conseguir fuentes a 3000 y 5000 metros, donde el agua consigue temperaturas mayores a 100 ° C. Sobrecalentada o en forma de vapor, esta agua emerge con suficiente presión para nutrir una turbina, ¡lo que hace posible fabricar electricidad!
En Côte, entre Aubonne y Nyon (VD), el proyecto EnergeÔ tiene como meta mejorar el calor del subsuelo mediante el bombeo de agua subterránea conservada en rocas acuíferos con sus grietas naturales.
Estas fuentes poseen entre 2’200 y 5’000 metros de fondo. Inicialmente, hacia la comunidad de Vinzel, las perforaciones geotérmicas de profundidad media deberían acceder nutrir a aproximadamente 1’500 viviendas a través de una calefacción que esta a distancia.
La profundización de geotermia profunda podría acceder elevar el agua a más de 100 ° C. En la planta de energía geotérmica, esto más que agua hirviendo se emplearía para propulsar turbinas y así fabricar electricidad.
instauraciones PETROTERMALES
Si no existe un manantial termal, aún hay posibilidad de aprovechar el calor del sótano, con las instauraciones petrotérmicas de energía geotérmica honda.
Las torres de profundización perforan pozos de 3 a 5 kilómetros de profundidad para instaurar sondas que entrecruzan rocas a temperaturas muy elevadas.
Luego, se manda líquido que, en contacto con estas rocas que estan sobrecalentadas de manera natural, vuelve a ascender a más de 100 ° C. Este flujo se usa también para calefacción y fabricación de electricidad.
Un plan desarrollado en Glovelier «comuna de Haute-Sorne», JU posee como finalidad emplear el calor de las rocas situadas entre 4’000 y los 5’000 metros de profundidad. El agua que se manda bajo tierra se puede ascender naturalmente a 150 ° C. La finalidad es fabricar electricidad para más de 6,000 viviendas.
Recursos geotermicos
Igualmente estos llamados recursos geotérmicos de alta temperatura. De estos se consiguen agua y vapor a muy alta presión y temperatura, por lo que también se usan preferentemente para fabricar energía eléctrica.
Las centrales geotérmicas en las que se fabrica electricidad se colocan habitualmente sobre los yacimientos geotérmicos coincidencia de un acuífero con un sector del terreno que está a alta temperatura, de los que se exprime el agua y el vapor a alta entalpía, que se aplica mediante un motor para producir electricidad.
Ya una vez extraída la potencia, el agua se devuelve al yacimiento geotérmico con la meta de asegurar la sostenibilidad y perdurabilidad de este mismo.
En oportunidades, aunque no halla un acuífero, podemos crear un yacimiento geotérmico inyectando agua en un sector del terreno que esté mismo este a alta temperatura.
Lo que nos permite utilizar este recurso geotérmico en muchos sitios donde hasta ahora no era viable, ampliando el aprovechamiento de recursos geotérmicos de alta temperatura a zonas geográficas e inclusive países en los que no han habido registros de estos yacimientos geotérmicos convencionales. Esta técnica se le denomina geotermia estimulada o sistemas geotérmicos.
POTENCIAL GEOTÉRMICO EN ESPAÑA
En el pais de España hay un gran potencial de recursos geotérmicos que mediante un crecimiento apropiado del sector puede acercar nuestra nación a los niveles de explotación de otros países europeos.
Para esto es esencial e indispensable que ese crecimiento lleve asociado una considerable evolución tecnológica del sector.
Este potencial nos puede permitir aprovechar esta fuente de energía renovable para la fabricacion de electricidad, para aprovechamientos industriales y agrícolas y en el sector residencial y de servicios de una manera ilimitada.
Que también merma nuestra dependencia energética del exterior, disminuyendo el consumo de fuentes de energía no renovable, de un origen fósil y certificando un suministro continúo de energía sin dependencia de los factores externos.
Uno de los grandes beneficios de la energía geotérmica es su condición gestionable, que accede aportar seguridad de suministro y por lo tanto también la estabilidad al sistema eléctrico.
Igualmente esta se caracteriza por unos precios de fabricación discretos, y cuenta con un elevado factor capacidad y generación.
La geotermia nos presenta una clara oportunidad de crecimiento en nuestra nación dado el potencial existente. Hay posibilidad de proporcionar calefacción, refrigeración y el agua caliente sanitaria (ACS) con el mismo sistema y de manera continúa: las 24 horas al día, 36 los días al año.
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