Los géiseres
Los yacimientos geotérmicos son zonas naturales de recursos hidrotermales. Estos yacimientos se encuentran en las profundidades del subsuelo y son prácticamente indetectables en la superficie. La energía geotérmica llega a la superficie terrestre de tres maneras:
Los recursos geotérmicos más activos suelen encontrarse a lo largo de los principales límites de las placas tectónicas, donde se encuentran la mayoría de los volcanes. Una de las zonas geotérmicas más activas del mundo es el llamado Anillo de Fuego, que rodea el Océano Pacífico.
Cuando el magma se acerca a la superficie de la tierra, calienta el agua subterránea atrapada en la roca porosa o el agua que corre a lo largo de superficies rocosas fracturadas y fallas. Las características hidrotermales tienen dos ingredientes comunes: agua (hidro) y calor (térmica).
La mayoría de las centrales geotérmicas de Estados Unidos se encuentran en los estados del oeste y en Hawai, donde los recursos geotérmicos están cerca de la superficie terrestre. California es el estado que más electricidad genera a partir de la energía geotérmica. El yacimiento de vapor seco de Geysers, en el norte de California, es el mayor campo de vapor seco conocido del mundo y produce electricidad desde 1960.
Complejo geotérmico Geysers
California alberga el mayor número de centrales geotérmicas de Estados Unidos. En 2020, había 30 plantas de este tipo operadas por empresas eléctricas en el estado. Le seguía Nevada, con 24 centrales geotérmicas. Ese año, la generación de electricidad geotérmica en Estados Unidos alcanzó un pico de 16.930 millones de kilovatios hora.
Excluye las plantas comerciales.Otras estadísticas sobre el temaEnergía geotérmica en EE.UU.EnergíaEmpleo de las empresas de servicios públicos en EE.UU. por tecnología energética en el cuarto trimestre de 2020EnergíaCostes de operación y mantenimiento de las nuevas centrales eléctricas en EE.UU. por tecnología 2020EnergíaLas mayores centrales geotérmicas del mundo 2021EnergíaProducción eléctrica en red en EE.UU. 1950-2020
La mayor central geotérmica
ResumenEl objetivo de este estudio es comparar las centrales eléctricas de un solo flash, de doble flash y binarias en cuanto a la potencia generada, su rendimiento y el coste correspondiente. Los resultados de la comparación se utilizan para encontrar el mejor tipo de planta que puede implementarse para compensar los altísimos requisitos de potencia de un gran colisionador de hadrones (LHC). Utilizando el escenario y los requisitos del LHC del CERN en Ginebra, Suiza, el estudio utiliza el software System Advisor Model para analizar la implementación de los diferentes tipos de planta. Los resultados muestran que la planta de energía binaria tiene el mejor rendimiento y el menor coste en comparación con otras plantas de energía geotérmica analizadas, y hay una reducción en el coste total de generación de energía cuando se utilizan fuentes de energía renovables.
Tras la producción de vapor a alta y baja presión, todo el vapor se dirige a una turbina de vapor utilizando tuberías separadas. La turbina de vapor puede ser una turbina de doble admisión, una turbina independiente, o puede estar formada por dos turbinas compuestas en tándem separadas que funcionan en función de la presión de entrada del vapor. Los componentes de una central eléctrica de doble flash son similares a los de una central de vapor de flash simple. El contenido mineral del agua se concentra en función de cómo se diseñe el flash dual, por lo que las condiciones del recurso son de extrema importancia.Central binariaEn este tipo de central, se utiliza un fluido secundario, como un hidrocarburo o un fluorocarbono, en lugar de agua para hacer funcionar la turbina ORC. En el ORC, el fluido geotérmico circula en un vaporizador y se envía de vuelta al pozo de reinyección. El fluido secundario se calienta y se vaporiza en el vaporizador mediante el intercambio de calor entre el fluido geotérmico y el fluido secundario. El vapor generado del fluido secundario se dirige a la turbina para la producción de electricidad. El vapor que sale de la turbina pasa por un regenerador donde el vapor sobrecalentado se utiliza para calentar el fluido condensado que sale del condensador antes de entrar en el vaporizador. El diagrama esquemático de la central eléctrica ORC se muestra en la Fig. 3.Fig. 3Central eléctrica flash binaria (Valdimarsson 2011)Imagen a tamaño completo
Cómo funciona la energía geotérmica
Los sistemas de uso directo y de calefacción urbana utilizan el agua caliente de manantiales o depósitos situados cerca de la superficie de la tierra. Las antiguas culturas romanas, chinas y americanas utilizaban los manantiales minerales calientes para bañarse, cocinar y calentarse. Hoy en día, muchas fuentes termales siguen utilizándose para bañarse, y mucha gente cree que las aguas calientes y ricas en minerales tienen beneficios para la salud.
La energía geotérmica también se utiliza para calentar directamente edificios individuales y para calentar varios edificios con sistemas de calefacción urbana. El agua caliente cerca de la superficie de la tierra se conduce a los edificios para calentarlos. Un sistema de calefacción urbana proporciona calor a la mayoría de los edificios de Reikiavik (Islandia).
La generación de electricidad geotérmica requiere agua o vapor a altas temperaturas (de 300° a 700°F). Las centrales geotérmicas suelen construirse en lugares donde se encuentran los depósitos geotérmicos, a uno o dos kilómetros de la superficie terrestre.
Estados Unidos es el país que más electricidad geotérmica genera en el mundo. En 2020, había centrales geotérmicas en siete estados, que produjeron unos 17.000 millones de kilovatios hora (kWh), lo que equivale al 0,4% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos en Estados Unidos.