Energía geotérmica: descubre qué es y cómo funciona

¿Qué es la energía geotérmica?

La energía geotérmica aprovecha el calor del interior de la tierra para que pueda ser utilizada en alimentar de manera sostenible sistemas de climatización o también para generar energía eléctrica renovable. 

El origen del nombre de la energía geotérmica viene de las palabras griegas geo (tierra) y thermos (calor). Es decir, la energía que proviene del calor de la Tierra. Se trata de una energía limpia, renovable y que, bien aprovechada, es inagotable. Por lo tanto, estamos ante otra alternativa más con la que lograr un suministro energético verde y sostenible.

Origen de la energía geotérmica

Aunque la fuerza térmica de la naturaleza se conoce desde la antigüedad con las temidas erupciones volcánicas, la capacidad para aprovechar ese calor del interior de la tierra y transformarlo en energía geotérmica comenzó en el S. XIX.

En 1818, Francesco Giacomo Larderel decidió utilizar el vapor de las aguas geotérmicas cercanas Montecerboli (Italia) para calentar las calderas en una fábrica química de producción de ácido bórico y consiguió aumentar tanto la productividad como el ahorro energético.

Tal fue el impacto económico que tuvo en la zona que, como homenaje a Larderel, se bautizó al pueblo surgido alrededor de la fábrica como Larderello. Actualmente, un lugar muy interesante para visitar y que recomendamos en el post sobre turismo energético.

Unos 100 años después, en 1904, podemos considerarlo como el año del nacimiento de las plantas de energía geotérmica para la producción de electricidad. Basándose en el ingenio de Larderel se construyó una central eléctrica que permitía iluminar 5 bombillas.

La energía geotérmica ya había probado su utilidad y a esa planta le siguieron muchas otras. En 1913 entró en funcionamiento Larderello 1 que, gracias a la energía geotérmica de las aguas termales, era capaz de generar más de 2.700 kW de electricidad, utilizados para el ferrocarril y el consumo eléctrico de los pueblos de la zona.

Actualmente Italia es el sexto productor del mundo de electricidad a partir de energía geotérmica con 34 plantas de la empresa Enel Green Power. Otro caso interesante es el de Reikiavik (capital de Islandia) donde podemos encontrar el sistema de calefacción mediante energía geotérmica más grande del mundo, que ha permitido reducir considerablemente las emisiones contaminantes.

Ventajas y desventajas

Ventajas de la energía geotérmica

Entre las muchas ventajas de la energía geotérmica destacan principalmente tres:

1. Es una energía limpia. Una alternativa fundamental para alcanzar los próximos retos sostenibilidad energética y descarbonización.
2. Minimiza el uso de combustibles fósiles llegándose a conseguir plantas que reducen al mínimo su huella de carbono en funcionamiento.
   
3. Apenas genera residuos ni gases de nocivos, por lo que el impacto ambiental y protección del medio ambiente están garantizados con el uso de la energía geotérmica.
   

Desventajas de la energía geotérmica

La principal desventaja de energía geotérmicas es que requiere unas condiciones geológicas muy específicas para poder implementarse eficazmente.

En España hay estudios realizados en la zona de Andalucía, Murcia, Cataluña y las Islas Canarias como posibles lugares para la utilización de la energía geotérmica para generar electricidad, aunque por el momento es difícil su desarrollo.

La ínfima emisión de gases de efecto invernadero atenúa la posible contaminación térmica. El ruido generado en la construcción de las instalaciones desaparece al iniciar la producción de energía.

¿Cómo funciona la energía geotérmica?

1. Perforación. Antes de poner en funcionamiento cualquier sistema de energía geotérmica es necesario localizar y perforar la zona adecuada. Para ello es necesario contar con estudios geológicos y mineros, así como con un equipamiento tecnológico adecuado y personal altamente cualificado.
2. Instalación. Después de perforar es necesario introducir una o varias sondas geotérmicas. Sondas en forma de tubería selladas, fabricadas con poliuretano y rellenas de agua o líquido anticongelante. Su función es realizar el intercambio de calor, con lo que una vez son introducidas en la zona más profunda, ascienden de nuevo a alta temperaturas y el calor es recogido en la superficie.
3. Producción: para la obtención de electricidad, es necesario que haya en el exterior una planta geotérmica que recoja el vapor y lo convierta en energía mecánica gracias a una turbina. Incluso puede suministrarse energía geotérmica de forma directa a viviendas, conectando directamente el calor obtenido con una red de distrito que caliente de forma directa a los edificios. Gracias a un convertidor, además, es posible generar el efecto contrario y ofrecer aire frío en verano.

Tipos de energía geotérmica

Podemos encontrar varios tipos de energía geotérmica. La diferencia dependerá de la profundidad de perforación. Según esta clasificación, tenemos tres tipos distintos de energía geotérmica.

1. Energía geotérmica superficial

La que encontramos a escasos metros de la corteza terrestre, con una perforación de apenas 150 o 200 metros. En este caso las temperaturas alcanzadas por el agua en los ciclos termodinámicos son de entre 50 y 70 ºC. Es el tipo de energía geotérmica más utilizado para obtener energía destinada al uso doméstico.

2. Energía geotérmica profunda

En este caso el nivel de perforación alcanza entre 1 y 4 km de profundidad. Así, se consiguen unos valores de temperatura de entre los 70 y los 150 ºC. En este caso ya se puede emplear la energía geotérmica para la producción de electricidad mediante el uso de turbinas de vapor.

3. Energía geotérmica de grandes profundidades

Para emplear esta fuente de energía renovable es necesario profundizar en la perforación hasta los 4 o 6 km. Aquí, es donde se consiguen las temperaturas más altas que pueden variar entre los 150 ºC hasta valores de 400 ºC. 

La energía geotérmica a grandes profundidades permite la producción de electricidad a mayor escala. En este caso la infraestructura de la planta eléctrica es mucho más compleja y se emplean técnicas muy similares a las que podemos ver durante la extracción de petróleo.

También debemos mencionar la posibilidad de extracción de energía geotérmica en rocas calientes que pueden encontrarse en yacimientos secos de entre cinco y ocho kilómetros de profundidad.

¿Cómo funciona la energía geotérmica para uso doméstico?  

La energía geotérmica para uso doméstico se destina a tres funciones principales: para la calefacción de la vivienda, para su refrigeración o para proporcionar agua caliente.

Pero para poder tener energía geotérmica en la vivienda se necesitan cumplir una serie de requisitos:

El principal es poder realizar una serie de perforaciones en el suelo del terreno habitable, para ello se debe realizar un estudio previo del suelo que indique la temperatura y su dureza. No es lo mismo realizar una perforación en un suelo rocoso, que por lo general mantiene mucho más el calor que en un suelo arcilloso, mucho más poroso y que requerirá un mayor trabajo.

Estas perforaciones o pozos serán dónde se almacenará la energía geotérmica. A grandes rasgos, los metros de perforación necesarios se calculan a partir de los metros cuadrados que tiene la vivienda.  

Para la administración de esa energía, la vivienda también deberá contar con la instalación de una pequeña sala de máquinas, dónde se encontrará la bomba de calor que distribuirá la energía a todos los rincones de la casa.  

¿Es posible el uso de calefacción geotérmica?  

Aunque, como te hemos contado, se puede utilizar la energía geotérmica para refrigerar la vivienda y proporcionar agua caliente, lo más conveniente es utilizarla para la calefacción de la casa, a través de un suelo radiante, esta opción no necesita que el agua esté a temperaturas muy altas para calentar por lo que el aprovechamiento y el ahorro energético será mayor.

Pero el hecho de instalar un suelo radiante eleva aún más los costes de este tipo de instalación, por lo que, a pesar del ahorro a largo plazo que supone la energía geotérmica, los consumidores españoles siguen optando por la calefacción de gas.