Julio de 2021 – por María C. Blanco – Geóloga ACGGP
La geotermia es una fuente de energía que ha sido aprovechada por el hombre desde hace décadas. Aunque resulta muy difícil asignar una fecha precisa a la primera explotación de la energía geotérmica o atribuirle un descubridor, es muy probable que los manifestaciones del calor interno de la Tierra en superficie como los vapores y las fuentes calientes que surgían de las entrañas de la misma, inspirarán a nuestros antepasados en la construcción de sistemas “rústicos” de explotación de este tipo de energía para el desarrollo de sus diferentes actividades como la agricultura, la acuicultura, para los sistemas de calefacción de viviendas, invernaderos, baños termales, entre otros.
En esta ocasión profundizaremos sobre la energía geotérmica, su evolución histórica, qué es, cómo y dónde la aprovechamos.
Historia de la energía geotérmica
Existen evidencias que demuestran que todas las civilizaciones antiguas conocían y usaban técnicas desarrolladas a partir de la energía geotérmica entre ellas la balneoterapia; un conjunto de terapias para curar enfermedades mediante inmersiones en aguas minerales. Sin embargo, el uso industrial y a mayor escala de esta energía se produce en el siglo XX, específicamente en Islandia, donde en la década de los 20 se comenzaba a utilizar esta energía para calefactar invernaderos.
En la década de los 50, la necesidad de satisfacer la demanda energética de una población en aumento despertó mayor interés en el aprovechamiento de la geotermia de baja temperatura en Islandia, Italia, Nueva Zelanda y Japón. Para la década de los 70 ya se habían incorporado Hungría, Kenya, la URSS, Francia, Filipinas, Turquía y EEUU. A partir de entonces se ha presenciado una gran expansión en la utilización de esta energía alrededor del mundo.
Actualmente, con el Acuerdo de París en el marco de la Convención de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que establece medidas para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), se han presentado profundos cambios en el sector energético, haciendo cada vez más atractivas las denominadas fuentes de energía renovables entre ellas la geotérmica, que día a día representa más desafíos y oportunidades para este sector.
Con el paso del tiempo se ha perfeccionado el sistema de aprovechamiento de esta energía sostenible, incluso hoy en día se instalan sistemas en casas particulares para aprovechar el calor de la profundidad del subsuelo y calentar los espacios.
¿Qué es Geotermia y cómo la aprovechamos?
Geotermia significa literalmente el calor de la Tierra. Se estima que en el núcleo de la Tierra la temperatura alcanza los 5.000 grados centígrados, casi tan caliente como la superficie del sol. Esta energía natural se considera ilimitada, un recurso limpio y renovable que puede aprovecharse en muchos países del mundo ubicados en lugares geológicamente favorables donde se presenten manifestaciones geotérmicas en superficies tales como volcanes, fumarolas, géiseres y fuentes termales normalmente en depósitos bajo la superficie de la Tierra, que contienen rocas calientes saturadas de agua y/o vapor.
Para extraer el calor de la Tierra generalmente, se perforan pozos similares a los que se perforan para la producción de petróleo. Estos pozos alcanzan dos kilómetros de profundidad o más dependiendo de la ubicación del depósito geotérmico. Una vez perforado los pozos, el agua caliente y el vapor son canalizados mediante una sonda o tubería por donde suben hacia la superficie hasta llegar a la planta de energía geotérmica. Allí se utiliza esta energía para activar generadores eléctricos y producir la energía eléctrica con la capacidad suministrar lo suficiente para empresas y hogares.
De acuerdo con lo anterior, una de las cualidades más importantes de la energía geotérmica es que se considera un recurso renovable porque aprovecha el calor interior de la Tierra, el cual se considera abundante e ilimitado en el mundo, además, no genera residuos contaminantes en la atmósfera y el agua que se emplea en la operación se canaliza de regreso al depósito una vez es utilizada.
¿Dónde se utilizan los recursos geotérmicos?
La energía geotérmica se ha utilizado principalmente para la generación de electricidad, sin embargo, sirve para otros tipos de aplicaciones de uso directo de calor por ejemplo, con fines de calefacción, piscicultura, baños, etc. Los recursos geotérmicos de mayor temperatura son los más importantes para la generación de electricidad (temperaturas superiores a 150 grados Celsius).
Por otro lado, los recursos de temperatura media a baja (por debajo de 150 grados Celsius) son adecuados para diferentes tipos de aplicaciones de uso directo donde se utiliza el calor de la energía geotérmica en procesos industriales que requieren agua caliente para sus actividades productivas, como es el caso del sector alimentario, textil, transportes, invernaderos, explotaciones ganaderas y agrónomas, también para la calefacción de espacios como edificios residenciales, oficinas, invernaderos, piscinas y casetas y mucho más.
Con la tecnología de baja temperatura se puede generar electricidad hasta una temperatura de alrededor de 70 grados Celsius a través de los llamados sistemas binarios, donde el fluido de trabajo opera en un ciclo cerrado. Dentro del ciclo, el fluido de trabajo recibe calor del fluido geotérmico en un intercambiador de calor cerrado, allí es vaporizado y enviado a una turbina. Por último, al salir de la turbina es condensado y reutilizado en un circuito cerrado.
Finalmente, evidenciamos que son muchas las aplicaciones de la energía geotérmica y que esta juega un papel importante en la transformación de la matriz energética, reemplazando las energías fósiles y sustituyéndolas por renovables. Sin embargo, la geotermia aún cuenta con algunos retos principalmente económicos debido a sus costos de producción y esto puede ser una gran desventaja para los países en vía de desarrollo, donde su implementación y progreso puede tardar más tiempo.