viernes, 3 de abril de 2015

Energías Renovables; Energía Geotérmica

Empezamos el mes de Abril con otra de las energías renovables más votadas en la encuesta. La Energía Geotérmica.



Pero no sin antes hacer ese inciso sobre lo que es la Energía Renovable, igual que hice en los otros post anteriores.

Existe una enorme confusión cuando hablamos de energías renovables, a lo largo del último medio siglo a las fuentes renovables de energía se las ha llamado energías ecológicas, energías limpias, energías alternativas, energías renovables, energías sostenibles, etc.

Para definir lo que es una fuente renovable de energía nos enfrentamos a dos problemas. En primer lugar que hablar de energías no es correcto, ya que de lo que estamos o vamos a hablar es de fuentes primarias de energía. En segundo lugar, se están mezclando dos tipos de criterios para definir una fuente de energía, el primero de recuperación del recurso natural y el segundo, ambiental.

Por tanto, “una fuente primaria de energía renovable es aquella cuyo periodo de recuperación es inferior a año y medio (recuperación del recurso natural) y que sea compatible con un modelo de desarrollo sostenible (criterio ambiental).”



Considerando desarrollo sostenible al “modelo de organización y producción de energías y bienes, que cubriendo las necesidades humanas, deje a las generaciones futuras al menos el mismo nivel de recursos naturales y conservación de la biosfera que los existentes en el momento actual.”

Por este mismo motivo, no debemos confundir los términos.

“Una energía alternativa, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación. Según esta definición, algunos autores incluyen la energía nuclear dentro de las energías alternativas, ya que generan muy pocos gases de efecto invernadero.”

Dejando esto a un lado, empezaré a explicaros con más detalle la energía protagonista de hoy.

A la Energía Geotérmica se le conoce por ser la energía calorífica procedente del interior de la Tierra.

A efectos prácticos se le considera energía renovable porque es inagotable a escala humana, aunque su renovación no es infinita.



Ahora bien, para entender esta energía primero tenemos que conocer la Tierra y es que, muy simplificadamente, el globo terrestre se divide en 3 partes, núcleo (parte más interna de la Tierra con temperatura superior a los 4.000ºC), el manto (zona intermedia con temperaturas entre los 800 y 1.000ºC) y la corteza (la zona más externa de la Tierra con temperatura entre 15 y 20ºC).


Como se puede observar, existe una notable diferencia entre la temperatura en la superficie de la Tierra y la temperatura en su interior. Este gradiente térmico origina un continuo flujo de calor desde el interior a la superficie.

Este calor en el interior de nuestro planeta es producido principalmente por la continua desintegración de algunos elementos radioactivos como el Uranio 238 o el Torio 232 entre otros.

Otro de los orígenes de la energía geotérmica son los choques entre las placas tectónicas. Estos choques son muy violentos y producen una gran cantidad de calor, que puede emerger a la superficie, produciendo los mismos efectos que el calor procedente del núcleo terrestre.

A día de hoy esta energía se utiliza para la calefacción de edificios e invernaderos y para la generación de electricidad, sin embargo no es algo nuevo y no hace falta mirar al presente.
La energía geotérmica se ha venido utilizando por un mínimo de 2.000 años, concretamente los romanos utilizaron las fuentes termales para baños con esta energía.


¿De dónde podemos obtener la Energía Geotérmica?

Existen 3 tipos de yacimientos de los que podemos obtenerla:


  • Yacimientos de alta temperatura
  • Yacimientos de baja temperatura
  • Yacimientos de rocas calientes secas


Yacimientos de alta temperatura entre 1.500 y 2.000 m de profundidad con temperatura mayor a los 150ºC

Cuando el agua del yacimiento alcanza temperaturas superiores a los 100ºC, debido a la presencia de un foco de calor activo, se dice que existe un yacimiento de alta temperatura.

A fin de que el calor geotérmico pueda crear energía geotérmica aprovechable, las condiciones geológicas deben hacer posible la formación de un embalse geotérmico, similar a los que contienen el petróleo o el gas natural, constituido por una roca permeable, como pueden ser las areniscas o la piedra caliza, coronada por un estrato impermeable como la arcilla.

Las aguas freáticas calentadas por las rocas pasan en dirección ascendente al embalse, donde permanecen atrapadas debajo de la capa impermeable.

Si en esta capa existen agrietamientos, el vapor o el agua tienen la posibilidad de escapar hacia la superficie, donde aparecerán de forma de géiseres o fuentes termales.

También tengo que decir que si las circunstancias naturales (las grietas) no se dan, lo más normal es la perforación de la roca impermeable y poder obtener así el agua caliente almacenada en las profundidades para la producción de energía eléctrica en una central geotérmica.



Yacimientos de baja temperatura entre 1.500 y 2.500 m de profundidad con temperatura entre 60 y 100ºC

En estos yacimientos, el valor del flujo es el normal de la corteza terrestre, por lo que es innecesaria la existencia de 2 de las condiciones anteriores; el foco de calor activo y el aislamiento del almacén de fluido.

Solo es necesaria la presencia de un almacén a la profundidad adecuada para que, con el gradiente geotérmico existente en dicha zona, se tengan temperaturas que hagan económica su explotación.

A pesar de esto, si no existen centros de consumo de suficiente magnitud cerca de la explotación, su rendimiento puede ser mínimo y antieconómico.

Por último, añadir que para su funcionamiento suele ser necesaria la introducción de agua fría por un lado del yacimiento para poder sacar agua caliente por el otro lado.

Yacimientos de roca caliente seca, entre los 2.000 y 3.000 m de profundidad y una temperatura que oscila entre los 250 y 300ºC

El potencial de la energía geotérmica es mucho mayor si se extrae el calor de las rocas calientes secas, que no contienen agua naturalmente.

Para conseguir esto, es necesario romper dichas rocas calientes para hacerlas porosas. Una vez hecho esto, se introduce agua fría desde la superficie por una tubería, dejándola pasar por la roca caliente fracturada, para que se caliente, extrayendo así el vapor de agua por otra tubería para utilizar su presión en mover una turbina y generar energía eléctrica.



Existe además la energía geotérmica de muy baja temperatura, que no es más que la energía absorbida por la corteza terrestre en forma de calor proveniente del Sol, además de la emitida de la Tierra. Esto hace que la temperatura del suelo, a partir de unos 5 m de profundidad, permanezca constante durante todo el año.

En España, la temperatura del suelo a estas profundidades es alrededor de 15ºC.

Mediante un sistema de captación adecuado y una bomba de calor, se puede transferir calor de esta fuente a 15ºC a un sistema de alcance de 50ºC, y utilizar esta ultima para la calefacción y la obtención de agua caliente sanitaria para el uso en la vivienda.


La climatización de una vivienda, de un bloque de viviendas, de un hospital, etc. se puede realizar de forma individual, ya que no precisa de grandes inversiones para el sistema, a diferencia de las instalaciones geotérmicas de alta y baja temperatura.

Este sistema de aprovechamiento de la energía solar absorbida por la superficie de la Tierra se basa en 3 elementos principales que solo mencionaré por no extender demasiado el post.


  • Bomba de calor
  • Circuito de intercambio con la Tierra

Intercambio de calor con aguas superficiales
Intercambio con el suelo

  • Circuito de intercambio con la vivienda


Si queréis mas información sobre esto, no dudéis en decirlo, con mucho gusto os la paso.

Como viene siendo habitual, el post lo termino con las ventajas y desventajas de la Energía Renovable a tratar.

La Energía Geotérmica tiene como ventajas:


  • Se encuentra distribuida por todo el planeta
  • Las fuentes geotérmicas más económicas se encuentran en las zonas volcánicas, situadas en su mayor parte en los países en vías de desarrollo, lo que puede ser muy útil para mejorar su situación.
  • Es la fuente de energía más barata que se conoce y es inagotable a escala humana.


Como desventajas, esta energía tiene:


  • Los costes de su instalación que son muy elevados.
  • Los yacimientos de rocas calientes secas tienen una corta duración, ya que las superficies agrietadas se enfrían con rapidez, con lo que su rendimiento energético descienden rápidamente.
  • La mayor parte de las aguas geotérmicas se encuentran a temperaturas inferiores a los 150ºC, por lo que, en general, no es suficientemente caliente para la generación de electricidad.
  • No resulta viable la transmisión del calor geotérmico a largas distancias. El agua caliente o el vapor deberán utilizarse en las proximidades de su origen, antes de que se enfríen.
  • El empleo de la energía geotérmica presenta algunos problemas ambientales, en particular, la liberación de gases sulfurosos a la atmósfera, junto con las descargas de agua caliente a los ríos que, con frecuencia, contienen un elevado nivel de sólidos.


Todo lo que os explico son mis conocimientos adquiridos en el curso de Energías Renovables y en la Universidad de Jáen.


5 comentarios :

  1. Una entrada muy interesante, veo que a mayor profundidad la temperatura es mayor como sería lógico. Un saludo

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  2. Un buen aporte informativo esto de la energía geotérmica.
    Que tengas un buen fin de semana :)

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  3. Me alegra de que os guste a las dos y que os animéis a comentar.
    ¿Alguna tiene interés en alguna energía de las que faltan? Quedan las energías solar, hidráulica y la mareomotriz

    Es para el post de la semana que viene, así directamente escribo sobre la que os interese más.

    Un abrazo fuerte y feliz fin de semana

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  4. Gracias por instruirnos en un tipo de energía que no tenía ni idea que se utilizaba. Para la próxima, yo voto por esa solar tan penalizada y marginada por los que nos mandan en este país.
    Un saludo.

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    Respuestas
    1. Dicho y hecho, como hay de dos tipos de energía solar hablaré de un tipo esta semana y del otro la siguiente.

      Sin embargo el post semanal esta vez no será el viernes sino el jueves, ya que me voy de viaje y no podré publicarla ese día, así que prefiero dejarla terminada cuanto antes.
      Espero que estés atenta y que des tu opinión como hasta ahora has estado haciendo.

      Un abrazo

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