La generación de energía geotérmica es un proceso que nos permite aprovechar el calor contenido en el interior de la Tierra para producir electricidad y proporcionar calefacción y refrigeración de manera eficiente y sostenible.
En este artículo, explicaremos en detalle el proceso de generación de energía geotérmica y cómo se transforma el calor terrestre en electricidad.
Funcionamiento de una central geotérmica
Las plantas geotérmicas son centrales térmicas que utilizan la energía térmica del subsuelo para generar electricidad.
A continuación explicamos cómo funciona este proceso geotérmico:
1. Recogida del calor geotérmico
El primer paso crucial en el proceso de generación de energía geotérmica es la recogida del calor geotérmico. Para ello, se perforan pozos geotérmicos en la Tierra, que pueden variar en profundidad según la región y la disponibilidad de calor geotérmico.
Cuanto más profundo se perfore, mayor será la temperatura del fluido geotérmico recogido. El calor proviene de la descomposición de elementos radiactivos y el calor residual de la formación de la Tierra.
2. Recirculación del fluido geotérmico
Una vez que se ha recogido el fluido geotérmico, se bombea a la superficie. Este fluido puede ser agua caliente, vapor o una mezcla de ambos.
A menudo, el fluido geotérmico se encuentra bajo presión debido a las altas temperaturas en el subsuelo. La presión puede ser explotada para llevar el fluido a la superficie sin necesidad de bombas adicionales, lo que aumenta la eficiencia del proceso.
3. Generación de electricidad
El fluido geotérmico recogido se dirige hacia una central geotérmica, donde se utiliza para calentar un segundo fluido, que generalmente es un refrigerante de ciclo orgánico de Rankine.
Este segundo fluido se vaporiza debido al calor del fluido geotérmico y se convierte en vapor a alta presión. El vapor generado impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico.
La turbina transforma la energía cinética del vapor en energía mecánica, que, a su vez, se convierte en electricidad a través del generador.
4. Condensación y recirculación del vapor
Después de impulsar la turbina, el vapor se enfría y condensa en un condensador. La condensación del vapor vuelve a convertirlo en líquido, listo para ser recirculado nuevamente al sistema.
Esta recirculación del fluido garantiza que el proceso sea cíclico y continuo, sin la necesidad de consumir más recursos geotérmicos.
En este proceso, no se consume agua ni se libera dióxido de carbono a la atmósfera, lo que lo convierte en un método de generación de energía muy respetuoso con el medio ambiente.
5. Distribución de electricidad
La electricidad generada en la central geotérmica se distribuye a través de la red eléctrica y se utiliza para alimentar hogares, industrias, y una amplia gama de consumidores.
La ventaja clave de la energía geotérmica en este punto es su capacidad para proporcionar electricidad de manera continua, ya que no depende de las condiciones climáticas, a diferencia de fuentes de energía intermitentes como la energía solar y la eólica.
Funcionamiento de la geotermia en una vivienda
El aprovechamiento de la energía geotérmica para viviendas implica el uso de sistemas de calefacción y refrigeración geotérmica, también conocidos como bombas de calor geotérmicas, para regular la temperatura en el interior de los hogares de manera eficiente y sostenible.
Estos sistemas aprovechan la temperatura constante del suelo a cierta profundidad para calentar en invierno y enfriar en verano.
A continuación se explica cómo funciona este proceso:
1. Captación de calor geotérmico
En un sistema de calefacción y refrigeración geotérmica para viviendas, se instalan tuberías o bucles enterrados en el suelo, generalmente a una profundidad de alrededor de 1,5 a 2 metros o más. Estas tuberías están llenas de un líquido refrigerante, que es una mezcla de agua y anticongelante. A medida que el líquido circula a través de las tuberías, absorbe el calor del suelo en invierno.
2. Transferencia de calor
El líquido refrigerante absorbe el calor del suelo y lo lleva de regreso al sistema de calefacción de la vivienda. En un ciclo de refrigeración inversa, el calor absorbido se transfiere al aire del interior de la casa a través de un intercambiador de calor, elevando la temperatura en el hogar.
3. Distribución del calor
La energía térmica transferida al aire se distribuye a través de conductos o radiadores en el hogar, proporcionando calor en todo el espacio habitable.
4. Enfriamiento en verano
Durante los meses más cálidos, el sistema de calefacción y refrigeración geotérmica puede funcionar en modo inverso, es decir, como sistema de refrigeración. En este caso, el calor del aire interior se transfiere al líquido refrigerante y luego se disipa en el suelo. Esto enfría el aire en el hogar.