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¿Cuáles son los usos de la energía geotérmica?

marzo 18, 2022
¿Cuáles son los usos de la energía geotérmica?

Uso directo de la energía geotérmica

La energía geotérmica es el calor derivado del subsuelo de la tierra. El agua y/o el vapor transportan la energía geotérmica a la superficie de la Tierra. Dependiendo de sus características, la energía geotérmica puede utilizarse para calefacción y refrigeración o aprovecharse para generar electricidad limpia. Sin embargo, para la electricidad se necesitan recursos de generación de alta o media temperatura, que suelen estar situados cerca de regiones tectónicamente activas.

Esta fuente renovable clave cubre una parte importante de la demanda de electricidad en países como Islandia, El Salvador, Nueva Zelanda, Kenia y Filipinas, y más del 90% de la demanda de calefacción en Islandia. Las principales ventajas son que no depende de las condiciones meteorológicas y tiene factores de capacidad muy elevados; por estas razones, las centrales geotérmicas son capaces de suministrar electricidad de carga base, así como de proporcionar servicios auxiliares para la flexibilidad a corto y largo plazo en algunos casos.

Existen diferentes tecnologías geotérmicas con distintos niveles de madurez. Las tecnologías para usos directos, como la calefacción urbana, las bombas de calor geotérmicas, los invernaderos y otras aplicaciones, se utilizan ampliamente y pueden considerarse maduras. La tecnología para la generación de electricidad a partir de yacimientos hidrotérmicos con alta permeabilidad natural también es madura y fiable, y lleva funcionando desde 1913. Muchas de las centrales eléctricas que funcionan hoy en día son plantas de vapor seco o plantas flash (simples, dobles y triples) que aprovechan temperaturas superiores a 180°C. Sin embargo, los campos de temperatura media se utilizan cada vez más para la generación de electricidad o para la producción combinada de calor y electricidad gracias al desarrollo de la tecnología de ciclo binario, en la que el fluido geotérmico se utiliza a través de intercambiadores de calor para calentar un fluido de proceso en un circuito cerrado. Además, se están desarrollando nuevas tecnologías como los sistemas geotérmicos mejorados (EGS), que están en fase de demostración.

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El uso de la energía geotérmica es mucho más común en algunas zonas del mundo que en otras. Países como Estados Unidos, Francia, Nueva Zelanda y Japón se encuentran entre los líderes en el uso de la energía geotérmica. Curiosamente, Reikiavik, en Islandia, es la capital de la energía geotérmica, ya que obtiene casi toda su energía de los manantiales y pozos locales. La energía geotérmica tiene más utilidades de las que uno puede imaginar. Cada vez más personas muestran su interés por este tipo de energía alternativa y han comenzado a instalar unidades de calefacción geotérmica para su hogar o negocio.

El uso de la energía geotérmica permite enfriar la temperatura de su casa durante los periodos de calor. La tecnología toma el aire caliente de su casa y lo transfiere al suelo, donde el aire se enfría de forma natural. Después, el aire frío se envía de nuevo a su casa a través de las tuberías. El proceso de calefacción geotérmica inversa tendrá lugar durante los fríos meses de invierno, cuando se generen temperaturas más cálidas en su casa aprovechando un intercambio de calor subterráneo.

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En las aplicaciones de la energía geotérmica, la energía geotérmica procedente de hasta 400 metros de profundidad y con temperaturas en torno a los 25 °C se utiliza para calentar y refrigerar edificios y plantas. Debido a la temperatura aún relativamente baja, la energía térmica de estas profundidades no suele utilizarse directamente, sino que se eleva al nivel de temperatura necesario mediante bombas de calor.

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El mismo sistema de energía geotérmica, que calienta en invierno, también puede refrigerar el edificio en verano. De este modo, el subsuelo también puede utilizarse directamente como fuente de climatización, lo que ahorra una costosa producción de frío en los sistemas de aire acondicionado.

La energía geotérmica cercana a la superficie ha demostrado ser una alternativa ecológica a los combustibles fósiles para las viviendas unifamiliares y plurifamiliares y ya está muy extendida. Los sistemas típicos de energía geotérmica cercana a la superficie son los colectores de tierra, los intercambiadores de calor geotérmicos, las fuentes de agua subterránea y las sondas térmicas geotérmicas.

La geotermia profunda se opone al uso de la energía geotérmica en otras dimensiones. La energía geotérmica profunda comienza a una profundidad de 400 metros o menos. No sólo se excavan manantiales más calientes a mayor profundidad, sino que se perforan pozos de hasta 7 km de profundidad. Los sistemas que se explotan con ellos son también mucho más grandes y potentes.

El futuro de la energía geotérmica

La energía geotérmica es la energía térmica de la corteza terrestre que se origina en la formación del planeta y en la desintegración radiactiva de materiales en proporciones actualmente inciertas[1] pero posiblemente iguales[2]. La alta temperatura y la presión en el interior de la Tierra hacen que algunas rocas se fundan y que el manto sólido se comporte de forma plástica. El resultado es que partes del manto convectan hacia arriba, ya que es más ligero que la roca circundante. Las temperaturas en el límite entre el núcleo y el manto pueden alcanzar más de 4000 °C[3].

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La calefacción geotérmica, que utiliza el agua de las fuentes termales, por ejemplo, se ha utilizado para el baño desde el Paleolítico y para la calefacción de espacios desde la época romana. Más recientemente, la energía geotérmica, término utilizado para la generación de electricidad a partir de la energía geotérmica, ha ganado en importancia. Se calcula que los recursos geotérmicos de la Tierra son teóricamente más que suficientes para abastecer las necesidades energéticas de la humanidad, aunque actualmente sólo se explota de forma rentable una fracción muy pequeña, a menudo en zonas cercanas a los límites de las placas tectónicas.

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