Energía geotérmica, desde las profundidades de la Tierra

¿Imaginas cómo sería cultivar tomates en Islandia?, no hay que imaginar mucho para darnos cuenta que puede ser misión imposible, teniendo en cuenta que para cultivar tomates es necesario una temperatura media entre 18 y 27ºC y en Islandia alcanzan de media al año entre 1 y -2ºC, llegando a unos agradables 12ºC en verano.

Temperatura media al año de Islandia entre 1 y -2ºC

¿Entonces… cómo se puede cultivar vegetales, frutas y flores en zonas con temperaturas similares a Islandia? pues se puede gracias a la energía geotérmica.

En algunas regiones frías, como en Islandia, se aprovecha el calor del subsuelo para mantener temperaturas adecuadas para el cultivo de vegetales, frutas y flores durante todo el año, incluso en condiciones climáticas extremas, como explicamos en este artículo.

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¿Qué es la energía geotérmica?

Antes de avanzar, aclaremos de qué estamos hablando, la energía geotérmica consiste en aprovechar el calor natural de las diferentes capas del subsuelo de la tierra para transformarlo en energía limpia y renovable. Aprovechar este tipo de energía es más sostenible a la vez que genera menos dependencia de las energías fósiles.

Un poco de historia, la primera persona que probó el primer generador de energía geotérmica, según Wikipedia, fue el Príncipe Piero Ginori Conti de Italia en 1904, estando al frente de la empresa familiar de extracción de ácido bórico probó un generador que producía energía gracias al calor generado por géiseres naturales de vapor seco, al principio solo pudo dar energía a 5 bombillas, pero no pasó mucho tiempo hasta que pudo distribuir 2750 kW de electricidad y aportar energía limpia en toda la zona alrededor.

El gradiente geotérmico, a más profundidad, más calor

¿De dónde procede el calor del interior de la tierra y hasta dónde puede llegar la temperatura? Como se sabe, la tierra está formada por varias capas:

• Corteza – Continental y oceánica, es la capa más externa, aproximadamente entre 5 y 70 km de espesor según la zona
• Manto – Dividido en manto superior e inferior, esta capa se sitúa entre la corteza y el núcleo, es la capa más extensa, unos 2.900 km de espesor
• Núcleo – Exterior o interior, es la capa más profunda y aproximadamente tiene unos 2.200 km de espesor

La tierra aumenta su temperatura entre 25-30ºC por cada kilómetro de profundidad, esta variación de temperatura se le llama gradiente geotérmico de la tierra, aunque hay que tener en cuenta que puede variar dependiendo el lugar desde donde se mida.

La tierra aumenta su temperatura entre 25-30ºC por cada kilómetro de profundidad

Ahora que sabemos que cada km de profundidad la temperatura aumenta unos 25-30ºC ¿cuánto necesitamos profundizar para obtener energía limpia por geotermia y cuáles podrían ser sus usos?

Hemos analizado e investigado diferentes fuentes y hemos elaborado el siguiente gráfico.

Como puedes ver en el gráfico, sin salir de la corteza de la tierra se pueden alcanzar hasta 250 ºC

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Inconvenientes de la energía geotérmica

No todo en esta historia puede ser bonito, aunque la geotermia es una fuente de energía renovable con muchas ventajas, presenta algunas consecuencias negativas.

1. Impacto ambiental local

• Seísmos: Al inyectar y extraer fluidos geotérmicos se producen pequeños terremotos, no suelen ser importantes, pero en algunos casos, pueden ser suficientemente fuertes como para ser sentidos por las personas incluso llegar a causar daños.
• Degradación de suelos y ecosistemas: Especialmente si no se manejan adecuadamente las emisiones de gases y el vertido de aguas residuales.

2. Emisiones de gases

• Emisión de gases tóxicos: La energía geotérmica tiene un nivel bajo de emisiones de gases de efecto invernadero, se pueden liberar otros gases tóxicos como el sulfuro de hidrógeno (H2S), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y pequeñas cantidades de mercurio y boro.

3. Gestión del agua

• Contaminación del agua subterránea: Existe el riesgo de contaminación de acuíferos subterráneos si los fluidos geotérmicos se filtran a través de fallas y fracturas en el subsuelo.
• Consumo de agua: Producir energía geotérmica requiere de grandes cantidades de agua, lo que puede ser problemático en áreas con escasez de agua.

4. Limitaciones geográficas

• Ubicación específica: Las fuentes de energía geotérmica están limitadas a regiones con elevada actividad geotérmica, no se puede obtener este tipo de energía en cualquier lugar.

5. Coste de infraestructura

• Inversión inicial elevada: La perforación de pozos profundos y la construcción de plantas geotérmicas requieren una inversión inicial significativa, a esto habría que añadir el coste de estudios geológicos y geofísicos detallados para minimizar el riesgo de realizar perforaciones sin éxito.

¿Cuánto vale extraer energía geotérmica?

Si comparamos, el precio de extraer energía geotérmica con otras energías tanto fósiles como renovables, podemos ver que este tipo de energía se encuentra en un rango intermedio.

Coste de extracción de energía por megavatio hora (MWh):

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La energía solar fotovoltaica y la eólica terrestre son las energías renovables más económicas de extraer, mientras que la solar térmica y la eólica marina son las más costosas.

Usos de la energía geotérmica

Como hemos comentado al inicio o has podido leer en el gráfico, el calor generado por la energía geotérmica tiene variedad de usos interesantes gracias a su capacidad para proporcionar calor de manera constante y sostenible.

Generación de electricidad

Esta es la utilidad más obvia, el calor del subsuelo genera vapor que mueve turbinas que están conectadas con generadores eléctricos. Es especialmente eficiente en áreas con alta actividad geotérmica.

Calefacción

Proporciona calefacción centralizada a edificios o incluso comunidades enteras mediante la distribución de agua caliente a través de tuberías.

Invernaderos geotérmicos

Proporciona un ambiente controlado y cálido para la producción agrícola durante todo el año, incrementando la eficiencia y el rendimiento de los cultivos. De esto saben bien en Islandia.

Piscicultura

Mantiene la temperatura óptima del agua en estanques y piscifactorías, favoreciendo el crecimiento y la salud de los peces.

Procesos industriales

Se utiliza para el precalentamiento y el secado en procesos industriales, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles.

Balnearios y aguas termales

Se aprovechan las aguas termales naturales con fines terapéuticos y de ocio, promoviendo el turismo de salud.

Desalinización de agua

El calor geotérmico se puede usar para desalinizar agua de mar, produciendo agua potable en regiones áridas.

Conclusión sobre esta energía

La energía geotérmica es una fuente renovable competitiva que ofrece un equilibrio entre coste y sostenibilidad, especialmente en regiones con alta actividad geotérmica. Aunque su coste de extracción es mayor que el de otras energías renovables, sigue siendo más económica que otras opciones. Su capacidad para generar electricidad y proporcionar calefacción de manera constante la convierte en una opción valiosa en el mix energético global, con un impacto ambiental relativamente bajo.