La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que se obtiene al extraer el vapor natural desde el interior de la tierra, la cual se conduce y almacena por medio de las rocas.
Los pozos geotérmicos han sido creados para aprovechar la energía geotérmica natural, la cual es sustentable y permite cubrir las necesidades de generación de energía eléctrica y de calor en zonas de inviernos fuertes o con déficit de electricidad.
Estos pozos aprovechan la presión del vapor y temperatura debajo de la corteza terrestre para alcanzar su propósito, el cual puede ser diverso:
Desde impulsar turbinas y equipos que requieren alta generación de energía, hasta bombas de calor que permiten la obtención de calefacción para diversas estructuras.
Por lo general, este tipo de pozos se encuentran en regiones con alta actividad geológica, en donde se perfora la superficie terrestre a una determinada profundidad para garantizar su estabilidad.
¿Cuál es el objetivo o función de los pozos geotérmicos?
La energía geotérmica es una fuente de energía limpia y sostenible que puede mantener en funcionamiento a fábricas de producción, instituciones públicas y privadas, escuelas, e incluso zonas residenciales.
Y, como ya adelantamos, el objetivo de los pozos geotérmicos puede variar según su funcionalidad.
Por ejemplo, en la actualidad existen los denominados pozos de producción, que son aquellos conectados a un sistema fuente de generación de energía geotérmica.
Estos pozos utilizan el agua con altas temperaturas para alimentar su red de energía eléctrica, así como propulsores de sistemas de calefacción.
En cuanto a los pozos geotérmicos tienen como objetivo la alimentación de sistemas de calefacción y refrigeración en edificaciones.
En cuanto a los pozos geotérmicos de circuito cerrado, estos se conectan a un sistema de tuberías por donde circula el agua caliente en una determinada edificación.
Así, durante la temporada de invierno, producirá calor en la edificación y en el verano se encargará de extraer dicho calor para el enfriamiento, todo esto en un sistema de refrigeración y calefacción que permite mantener la temperatura deseada.
Ventajas de la energía extraída gracias a la geotermia
El aprovechamiento de la energía obtenida del subsuelo, sin duda representa notables ventajas para la humanidad y su concepto de sostenibilidad.
¿Cuáles son las principales ventajas?
- La geotermia es el camino hacia la diversificación de la generación de energía, disminuyendo así la dependencia energética hacia los combustibles fósiles y optando por opciones renovables de generación de energía.
- Es una fuente de energía que genera un mínimo impacto ambiental, por lo que puede satisfacer nuestras necesidades energéticas y servir como transformación hacia energías sostenibles y amigables con el medio ambiente.
- Constituye un ahorro económico considerable, tanto económico, como energético, ya que el nivel de consumo del recurso natural que se requiere para obtener la energía, es menor con respecto al obtenido con el carbón y petróleo.
- No genera perturbaciones sónicas en las zonas donde se ubican estos pozos, por lo que pueden estar en zonas residenciales.
Las ventajas de este tipo de energía son aún más importantes desde una perspectiva de inversión hacia el futuro.
Y, su desventaja principal, puede ser el alto coste en el proceso de estudio del subsuelo y perforación exploratoria, según la ubicación tanto de los pozos como la planta de generación.
Pero, una vez logrado este paso con éxito, ¡merece la pena!
Profundidad de la energía geotérmica. Tipos de yacimientos geotérmicos
Los yacimientos geotérmicos pueden clasificarse según el nivel de temperatura, determinada en este caso por la profundidad del mismo.
- Energía geotérmica de grandes profundidades: se requiere una perforación entre 4 y 6 km de profundidad, alcanzando temperaturas muy altas que pueden ubicarse en los 400°C. Este tipo de instalaciones sólo es comparable con las infraestructuras petroleras, siendo plantas de generación eléctrica a mayor escala.
- Pozos de alta temperatura: son pozos ubicados en zonas de alta actividad volcánica o en su defecto, en zonas donde el ancho de la litosfera sea menor, encontrándose con temperaturas de hasta 150°C, suficiente para producir energía eléctrica haciendo uso de las turbinas de vapor de agua.
- Pozos de temperatura media: son aquellos ubicados en zonas con temperaturas menores a 150°C, lo que permite extraer el vapor suficiente para generar energía eléctrica y suplir los requerimientos de zonas de procesamiento industrial y además, propulsar sistemas de calefacción urbanos.
- Baja temperatura: ubicados en zonas de acuíferos profundos con temperaturas (entre los 30 y 100°C), son utilizados para sistemas de calefacción urbana y generación menor de energía eléctrica.
- Muy baja temperatura o energía geotérmica superficial: son pozos con niveles de temperatura inferiores a 30°C, empleados en su mayoría para uso doméstico en sistemas de regularización de temperatura y en el sector agrícola a través de bombas de calor.
Como mención especial, existen procedimientos realizados en yacimientos secos, donde la extracción se realiza a rocas calientes ubicadas a una profundidad de hasta 8 kilómetros.
¿Cómo es el proceso de perforación de los pozos geotérmicos?
El proceso de perforación de pozos geotérmicos consiste en utilizar el calor de la tierra, para de esta forma, utilizarlos para satisfacer las necesidades energéticas actuales.
La perforación geotérmica tiene como objetivo acceder a las grandes reservas de energía localizadas en el subsuelo de la tierra, llegando a descender 5 km o más de profundidad, según la necesidad y el tipo de escenario en donde se desea ubicar el pozo.
En la actualidad, el objetivo primordial de la perforación de estos pozos, es lograr la capacidad para generar altos niveles de energía eléctrica, suficientes no sólo para satisfacer las necesidades domésticas, sino también las industriales de un determinado lugar.
Pero, aun con el potencial de desarrollo de este tipo energía, no son muchos los lugares que actualmente estén incurriendo en este sector de generación.
Es que localizar los depósitos de energía en el subsuelo de la tierra, requiere la perforación de la corteza terrestre entre unos 3.000 y 6.000 metros de profundidad.
Pero, antes de llegar al paso de la perforación, se deben realizar estudios geológicos y mineros que determinen el potencial de lo que se busca.
Para esto, hay que contar con el equipamiento y personal cualificado, para de esa forma hacer el trabajo de manera eficiente y ecológicamente responsable.
El segundo paso consiste en la instalación del sistema de sondas geotérmicas, que poseen la forma de tuberías completamente selladas.
Son fabricadas en poliuretano de la mejor calidad, las cuales se procederá a llenar de agua para iniciar el proceso de intercambio de calor, una vez asciende el vital líquido a altas temperaturas.
Al finalizar la perforación del pozo y creada la ruta hasta el depósito infinito de energía (en forma de calor y vapor), se procede a la conversión en formas de energía útil.
Según la finalidad del pozo geotérmico será dicho proceso de conversión de energía. En el caso de calentar espacios, no se requiere pozos tan profundos, y para el proceso de generación de energía eléctrica se utiliza el vapor como medio principal.
Cabe destacar que, en la mayoría de los pozos geotérmicos, el vapor se encuentra de forma natural, el cual es utilizado como un elemento que impulsa la generación de energía, haciendo girar las turbinas para la producción de electricidad.
Como último paso, se encuentra la generación de energía eléctrica, para ello se requiere la instalación de una planta geotérmica que se encargue de extraer el vapor de los pozos y convertirlo en energía mecánica a través de una turbina.
Estas instalaciones geotérmicas pueden ofrecer energía directamente al sector doméstico e industrial, a través de un sistema de climatización de espacios, por medio de una red de tuberías y un convertidor.
Esta fuente de energía presenta como características destacadas que es libre de contaminantes, como aquellos gases de efecto invernadero que destruyen nuestro planeta.
Además, es una energía renovable e infinita, por lo que es una opción que debe ser aprovechada de forma eficiente.
Otro de los grandes beneficios en términos de método de generación, es que las plantas pueden estar ubicadas en lugares remotos y transferirlas a otro lugar.
De esta manera, aquellos lugares que no cuentan geográficamente con potencial de pozos geotérmicos, pueden disfrutar de los beneficios de una generación de energía eléctrica limpia.
Pozos geotérmicos: Una opción para los proyectos residenciales
Los conjuntos residenciales actuales, están optando por la realización de pozos geotérmicos de hasta 150 metros de profundidad (en forma vertical), utilizando sondas geotérmicas con una vida útil de hasta 50 años.
Este tipo de instalaciones no genera olores ni produce ruidos ni vibraciones, por lo tanto, es perfecto para conjuntos residenciales.
En términos de consumo, este tipo de instalación puede generar entre 4 y 5 kW de calor por cada KW eléctrico que se consume de la red eléctrica.
La instalación utilizada en las residencias, llamadas bombas de calor geotérmicas, funcionan trasladando el calor de un sitio a otro con la ayuda de 5 elementos:
- Compresor
- Evaporador
- Condensador
- Válvula de expansión
- Refrigerante
De esta manera, en verano extraen el calor del subsuelo al interior de la vivienda y en el invierno se extrae el frío del interior de la vivienda al subsuelo del pozo geotérmico.
Energía geotérmica: Perspectivas futuras
En la actualidad, la energía geotérmica representa el 1% de la generación de energía total en el mundo.
Sin embargo, en algunos países como Islandia, por ejemplo, la proporción es significativamente mayor, debido al gran potencial que posee el país por su alta actividad volcánica y geológica.
Hoy en día, sólo el 15% de las reservas del potencial global de exploración de energía geotérmica, son explotadas para la generación de electricidad, representando aproximadamente una generación de 12GW.
Las perspectivas hacia el futuro con respecto a la generación de energía geotérmica son buenas, sobre todo, porque los costes son mucho menores con respecto a años anteriores.
La mayor dificultad se ubica en el amplio conocimiento técnico en el área, además de una inversión inicial importante, entre la exploración y construcción de las plantas de generación.
Desde el punto de vista medioambiental, la geotermia es una de las mejores opciones para cuidar y preservar nuestro planeta, logrando satisfacer así las necesidades y requerimientos de las personas e industrias.
Al inclinarnos hacia este tipo de generación, obtendremos una capacidad estable de producción durante todo el año y sin riesgo de presentar fluctuaciones en la generación por elementos externos o estacionales, como sí sucede con otro tipo de energía alternas.
Incentivos y claves para el incremento de la generación geotérmica
El mundo globalizado ha comprendido que es necesario un cambio en cuanto a las energías obtenidas a partir de combustibles fósiles, dirigiendo los esfuerzos hacia una generación ecológicamente amigable, rentable, constante y estable para el mundo.
A pesar de esto, los esfuerzos universales por realizar cambios para el incremento responsable de la producción geotérmica a través de la perforación de pozos geotérmicos, aun es algo que está en desarrollo.
Es que la instalación de plantas de generación de energía eléctrica y sistemas de climatización de espacios residenciales, no parece ir a la velocidad deseada.
El éxito en la puesta en marcha de este tipo de proyecto, no sólo requiere un equipo humano y técnico altamente cualificado, como somos nosotros en Euskadi, sino de condiciones financieras y estratégicas que atraigan a inversionistas del sector privado a invertir en un área de alto interés mundial.
De todas maneras Europa ha entendido esto y por ello están desarrollando distintas subvenciones pensadas en renovables.
El sector público se mantiene actualmente como el mayor inversor en esta área del sector energético, por lo que, para integrar al sector privado a este tipo de iniciativas de inversión, se pueden hacer al aplicar medidas fiscales como la minimización e incluso eliminación de impuestos.
En este punto, las organizaciones internacionales tienen un papel importante a través de sus programas de investigación, personal cualificado en diferentes partes del mundo y fondos financieros que pueden apalancar el riesgo inicial de la inversión.
Por tanto, es necesario impulsar el desarrollo de este método de generación de energía en países con economías en vías de desarrollo y en aquellos altamente dependientes de los hidrocarburos.
No olvidemos que los hidrocarburos, por su condición de fuente de energía finita e inestable con respecto a su precio y disponibilidad, como podemos comprobar en la actualidad (2022) además de su alto impacto ambiental, requiere de un sustituto en el futuro cercano, si nuestro deseo es continuar con una vida saludable en este planeta.
En Geinor nos complace mucho formar parte de este nuevo futuro.
