Energía geotérmica
Energía geotérmica: el calor de la Tierra al servicio de la transición energética
Descarbonización Energías renovables
La energía geotérmica permite utilizar el calor del interior de la tierra para obtener electricidad, agua caliente y calefacción, ofreciendo una alternativa a los combustibles fósiles. Aunque es un tipo de energía renovable con muchos años de historia, sigue siendo una gran desconocida. Descubre en qué consiste la geotermia, cómo funciona y cuáles son sus ventajas.
La energía térmica que alberga la naturaleza es conocida desde la antigüedad, cuando las temidas erupciones volcánicas amenazaban la supervivencia de cultivos y poblaciones. Sin embargo, la capacidad de aprovechar ese calor del interior de la tierra y transformarlo en energía geotérmica comenzó en el siglo XIX.
El ingeniero y empresario francés François Jacques de Larderel desarrolló en 1818 una técnica para recoger el vapor emitido por las grietas en la tierra por las que fluye el agua hirviendo y las emanaciones del subsuelo cerca de Montecerboli (Italia). Lo empleó para calentar las calderas en una fábrica química de producción de ácido bórico y consiguió aumentar tanto la productividad como el ahorro energético. El ingenio de Larderel fue el pistoletazo de salida de una producción geotérmica desarrollada en el siglo XX.
A pesar de su larga historia y del creciente protagonismo que están alcanzando las energías renovables, la geotermia sigue siendo poco conocida. Te contamos qué es este tipo de energía, para qué se utiliza, cómo funciona y cuáles son sus ventajas.
¿Qué es la energía geotérmica?
La etimología griega del nombre nos da muchas pistas sobre lo que implica la geotermia: geō (tierra) y thermós (calor). Es decir, la energía que proviene del calor de la tierra. El Consejo Europeo de la Energía Geotérmica (EGEC) la define como “la energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie de la tierra”. Esta definición hace referencia al calor almacenado en rocas, suelos y aguas subterráneas, cualquiera que sea su temperatura, profundidad o procedencia.
Se considera una energía renovable y limpia. El calor que proporciona es ilimitado y la temperatura del subsuelo es muy estable, lo que permite obtener rendimientos energéticos elevados.
Existen diferentes tipos de energía geotérmica dependiendo del tipo de recurso natural del que se extraiga (de agua caliente, pozos secos, géiseres, vapor seco), la profundidad de perforación (superficial, desde algunos metros hasta grandes profundidades por encima de 10 Km) o la temperatura del agua (de alta a baja temperatura), entre otros.
Tipos de geotermia y para qué se utilizan
La geotermia se puede utilizar para producir electricidad o para usos térmicos. Las posibilidades de este tipo de energía dependen fundamentalmente de la temperatura a la que se encuentren los recursos geotérmicos:
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A baja temperatura (menos de 100 grados centígrados)
La energía obtenida se usa para el aprovechamiento térmico en procesos industriales y agrícolas, en sistemas de calefacción y refrigeración urbanos y para generar agua caliente sanitaria.
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A media temperatura (entre 100 y 150 grados centígrados)
Sus aplicaciones son principalmente térmicas (calefacción, agua caliente sanitaria) en el ámbito industrial, residencial y en el sector servicios. De forma minoritaria, se emplea en la generación de energía eléctrica.
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A alta temperatura (más de 150 grados centígrados)
Se aprovecha para producir energía eléctrica. También se aprovecha ocasionalmente en sistemas de calefacción geotermal.
¿Cómo extraen energía las centrales geotérmicas?
La tierra está compuesta por varios estratos o capas rocosas que van desde el centro hasta la zona más superficial. El núcleo del planeta está conformado por una masa sólida e incandescente compuesta por minerales, rocas fundidas y gases, entre los que predominan el hierro y el níquel. Por encima del núcleo está el manto, también bastante fluido y caliente y finalmente la corteza terrestre, la capa más superficial que aun así es de aproximadamente 20 km de espesor.
Cuando el agua de las precipitaciones se filtra a través de la corteza terrestre, forma masas de agua (corrientes profundas y acuíferos) que, al entrar en contacto con el calor del subsuelo, dan lugar a una reserva geotérmica formada por agua y vapor a elevadas temperaturas. En ocasiones el calor existe, pero no el acuífero, por lo que para explotar la energía geotérmica hay que inyectar algún fluido que permita extraerla (normalmente agua).
Las centrales geotérmicas extraen la energía térmica en forma de agua caliente y vapor. En la superficie se aprovecha esa energía bien directamente separando el vapor de la mezcla con un separador ciclónico o bien indirectamente utilizando un intercambiador de calor. El agua sobrante se reinyecta de nuevo en el subsuelo para reiniciar el ciclo y el vapor obtenido se envía a una turbina para generar electricidad.
Ventajas de la energía geotérmica
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Alternativa a los combustibles fósiles
Al ser una fuente renovable de producción continua, supone una gran alternativa frente a los combustibles fósiles.
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Estabilidad energética
Es una energía estable porque no depende de las fluctuaciones de recursos meteorológicos como el viento o el sol.
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Ilimitada
Los recursos geotérmicos son prácticamente inagotables a escala humana.
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Eficiente
Supone un gran ahorro, tanto económico como energético. Aunque la inversión inicial es importante, ofrece una gran durabilidad y requiere de un escaso mantenimiento
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Discreta
Las instalaciones geotérmicas tienen un bajo impacto visual y no generan ruidos exteriores. Además, los residuos que produce son mínimos.
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Impulsa la economía
El conjunto de las energías renovables empleó a más de 16 millones de personas en todo el mundo en 2023, según la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA) y la Organización Internacional del Trabajo (OIT).
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Impulsa la innovación en el sector
Existen tecnologías en desarrollo, como la perforación con ondas milimétricas de Quaise Energy, que han pasado del laboratorio a pruebas de campo y buscan acceder a las profundidades de la tierra con un coste razonable.
Desventajas de la energía geotérmica
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Alto coste inicial
Todo el proceso conlleva una gran inversión. Inclusive, en su fase exploratoria, se requiere de una inversión inicial elevada para analizar la viabilidad del proyecto.
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Limitación geográfica
No todas las zonas son aptas, ya que dependen de la temperatura del subsuelo y del recurso disponible. Algunos países, como Islandia y Filipinas, poseen grandes reservas geotérmicas que les permite cubrir casi un tercio de su demanda eléctrica con esta energía.
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Riesgos ambientales y técnicos
La extracción de esta energía puede producir fugas de gases nocivos, posibles impactos sobre aguas subterráneas y, en algunos casos, microsismicidad inducida. Sin embargo, estos riesgos dependen del tipo de instalación, la geología del emplazamiento y la calidad de la gestión técnica.
Geotermia y transición energética
La geotermia puede desempeñar un papel relevante en la transición energética porque es una fuente renovable gestionable, capaz de aportar producción continua de electricidad y calor sin depender directamente del sol o del viento. Según la Agencia Internacional de la Energía (IEA), la energía geotérmica podría cubrir hasta el 15 % del crecimiento de la demanda mundial de electricidad hasta 2050.
Además, las centrales geotérmicas pueden operar de manera flexible, lo que contribuye a la estabilidad de las redes eléctricas, haciendo posible que se pueda satisfacer la demanda en todo momento. Por ende, con las mejoras tecnológicas y facilidades de inversión en los proyectos, el margen de crecimiento es mayor de lo que se cree.
Energía geotérmica: innovación y futuro
Si bien la geotermia cubre hoy menos del 1 % de la demanda energética global, es un sector con mucho potencial. La innovación en geotermia actualmente se centra en hacer viable el acceso a recursos más profundos y calientes, con tecnologías como los sistemas geotérmicos mejorados, los sistemas de circuito cerrado y la perforación avanzada con ondas milimétricas. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) considera que estas tecnologías podrían ampliar mucho el uso de la geotermia y permitir hasta 800 GW de capacidad mundial para 2050 y cubrir hasta el 15% de la demanda eléctrica para 2050. Es decir, el potencial técnico para satisfacer varias veces la demanda mundial de electricidad y calor.
Sin embargo, el futuro de esta fuente no depende solo de la tecnología, sino también de la financiación, la regulación y la reducción del riesgo en la fase inicial de los proyectos. La AIE señala que el crecimiento geotérmico podría movilizar grandes inversiones, pero el apoyo político y los esquemas financieros son claves para la expansión de este sector.