El significado de la energía geotérmica

La palabra «geotérmica» tiene raíces griegas con γη (geo), que significa tierra, y θερμος (thermos), que significa caliente.

¿Cómo se utiliza?

En algunos países se utiliza desde hace miles de años para cocinar y en sistemas de calefacción. Los depósitos geotérmicos subterráneos de vapor y agua calentada pueden utilizarse para la generación de electricidad y otras aplicaciones de calefacción y refrigeración.

Dentro dela la geotermia un ejemplo de calefacción y refrigeración es la instalación de una bomba de calor geotérmica a unos 3 metros bajo tierra. Estas tuberías se llenan de agua o de una solución anticongelante. El agua se bombea alrededor del circuito cerrado de tuberías. Estos sistemas de bomba de calor geotérmica ayudan a enfriar los edificios en verano y a mantener el calor en verano. Esto ocurre al absorber el calor de la tierra mientras el agua circula de vuelta al edificio.

El agua geotérmica se ha utilizado para el cultivo de plantas en invernaderos y para la calefacción urbana de hogares y empresas. También se puede canalizar bajo las carreteras para derretir la nieve.

¿Cómo se produce la energía geotérmica?

Se perforan pozos de hasta una milla de profundidad o más en los depósitos subterráneos para aprovechar los recursos geotérmicos. Estos recursos pueden explotarse a partir del calor natural, la permeabilidad de la roca y el agua o mediante sistemas geotérmicos mejorados, que potencian o crean recursos geotérmicos mediante un proceso llamado estimulación hidráulica. Estos recursos geotérmicos, ya sean naturales o mejorados, accionan turbinas conectadas a generadores de electricidad.

El primer caso registrado de utilización del calor geotérmico para producir electricidad se produjo en Larderello (Italia) en 1904. Sin embargo, el calor geotérmico se ha utilizado para el baño desde el Paleolítico. También se ha demostrado que los monos de Japón utilizan el agua calentada de las fuentes termales para mantenerse calientes durante los meses de invierno en las regiones montañosas.

¿Cómo funciona la energía geotérmica?

Las centrales geotérmicas tienen tres diseños diferentes: de vapor seco, flash y binaria:

• El tipo más antiguo es el de vapor seco, que toma el vapor directamente de las fracturas del suelo para impulsar una turbina.
• Las centrales flash extraen agua caliente a alta presión del subsuelo y la mezclan con agua más fría a baja presión. Esto, a su vez, crea vapor que se utiliza para accionar una turbina.
• Las centrales binarias utilizan agua caliente que pasa por un fluido secundario que tiene un punto de ebullición inferior al del agua. El fluido secundario se convierte en vapor que acciona una turbina. Se espera que la mayoría de las futuras centrales geotérmicas sean plantas binarias.
• Estados Unidos es el mayor productor mundial. También tienen el mayor desarrollo geotérmico del mundo, situado en The Geysers, al norte de San Francisco (California). A pesar del nombre, allí no hay géiseres y la energía que se utiliza es todo vapor y no agua caliente.

El primer pozo de generación de energía se perforó en 1924, y en la década de 1950 se perforaron más pozos y a partir de la década de 1970 se desarrolló más.

Otros países, como Islandia, están bien situados para explotar los recursos geotérmicos, algo que llevan haciendo desde 1907. Con 25 volcanes activos y 600 fuentes termales, el 25% de la energía de Islandia procede de cinco centrales geotérmicas.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas?

Como fuente de energía renovable, las principales ventajas de la energía geotérmica son medioambientales. Sólo produce una sexta parte del dióxido de carbono que emite una central de gas natural limpia.

• La geotermia también es más barata que la energía convencional, con un ahorro de hasta el 80% en comparación con los combustibles fósiles.
• A diferencia de otras fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, está disponible constantemente.
• A pesar de ser barata, sostenible y respetuosa con el medio ambiente, la geotermia no está exenta de inconvenientes.

En primer lugar, la producción está limitada a las zonas cercanas a los límites de las placas tectónicas. Además, algunos lugares pueden enfriarse tras décadas de uso.

• Aunque es más barata que los combustibles fósiles una vez construida la central, la perforación y exploración de estos lugares es cara. Esto se debe en parte al desgaste que sufren las perforadoras y otras herramientas en entornos tan agresivos.
• Las plantas geotérmicas pueden liberar sulfuro de hidrógeno, un gas que huele a huevos podridos. Por último, algunos fluidos geotérmicos contienen bajos niveles de materiales tóxicos que deben ser eliminados.

La geotermia y TWI

Gracias a la experiencia de TWI en materia de revestimientos y propiedades de los materiales, además de nuestro amplio trabajo en el sector del petróleo y el gas, estamos perfectamente situados para utilizar esta experiencia sobre el terreno.

Por ejemplo, los conocimientos de TWI sobre materiales resistentes al desgaste proporcionan soluciones potenciales para la perforación geotérmica. Además, nuestros conocimientos sobre integridad estructural y gestión de la integridad, así como nuestra experiencia en unión, tienen aplicaciones directas en los proyectos geotérmicos.

TWI ya ha trabajado en varios proyectos junto a algunas de las principales empresas de tecnología y energía geotérmica del mundo.