Presente y futuro de la energía geotérmica en España y Francia
De todas las ciudades del mundo, Reikiavik, la capital de Islandia, es la que mejor utiliza la energía geotérmica. Alrededor del 95% de los edificios están conectados a un sistema de calefacción urbana que cuenta con una central geotérmica como fuente de energía. La electricidad se produce casi en su totalidad con energías renovables. La energía geotérmica ha ayudado a Islandia a eliminar en gran medida la energía del carbón y a reducir el petróleo al 25% del uso de energía primaria.
Islandia lleva ampliando su sistema de energía geotérmica desde la década de 1930. Hoy representa más de un tercio del consumo total de energía de Islandia. Constituye el 53% de la combinación energética total y, junto con la energía hidroeléctrica, ha desbancado casi por completo al carbón. El porcentaje de petróleo también ha disminuido progresivamente, pasando del 70% en los años 60 al 25% actual.
Cinco grandes centrales geotérmicas producen casi el 90% de la calefacción residencial de Islandia y más de una cuarta parte de su electricidad, y la energía hidroeléctrica suministra el 10% restante. Reykjavik Energy utiliza tanto el agua de los campos geotérmicos de baja temperatura (por debajo de 150 C a una profundidad de 1.000 metros) para la calefacción directa como los campos de alta temperatura (por encima de 200 C a una profundidad de 1.000 metros) para la producción de electricidad y sus sistemas de calefacción de distrito (véase también ciudades danesas). A finales de 2010 inauguró una nueva planta, que con el tiempo se convertirá en una de las mayores del mundo, con 300 MW de capacidad eléctrica y 400 MW de capacidad térmica.
Laguna verde, El Golfo, Lanzarote, Islas Canarias, España, África
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 mediante 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.
Planta de energía geotérmica
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.
Proyectos de investigación sobre energía geotérmica de la UE – Actualizados
Las minas de carbón abandonadas contienen grandes volúmenes de agua a temperatura constante (que aumenta con la profundidad entre 1 y 3 °C por cada 100 m), gracias a sus redes de galerías y pozos inundados que se encuentran a profundidades de hasta varios cientos de metros bajo la superficie. Las bombas de calor pueden aprovechar esta energía geotérmica y elevarla a una temperatura más útil.
El Grupo Hunosa es una empresa minera española con sede en la región norteña de Asturias, tradicionalmente especializada en la extracción de carbón. A lo largo de las últimas décadas este sector ha experimentado una drástica disminución de su plantilla, pasando de más de 25.000 empleados a principios de los años 70 a unos 700 en la actualidad. Debido al progresivo abandono de la industria minera en favor de fuentes de energía más ecológicas, Hunosa identificó la necesidad de diversificar sus actividades: utilizar el agua de su mina como fuente geotérmica para la calefacción urbana.
La transformación de la mina de carbón en una red de calefacción urbana fue un proceso complejo. Mientras una mina de carbón se explota activamente, hay que bombear el agua subterránea para bajar el nivel freático y evitar la entrada de agua en las galerías. Las condiciones deseadas del suelo se consiguen bombeando constantemente desde profundidades que pueden llegar hasta los 600-1000m. Una vez finalizada la explotación minera, las bombas se apagan y la mina se llena gradualmente de agua subterránea. En primer lugar, se llenan las cavidades mineras más grandes; después, a medida que aumenta la carga, el agua empieza a abrirse paso a través de las hendiduras producidas por la actividad minera; finalmente, el agua llena los poros del suelo. Este proceso de inundación se realiza hasta que se alcanza un nivel de seguridad, por lo que se asegura que no hay daños a terceros. De lo contrario, las zonas inundables podrían verse afectadas, y la situación sería bastante difícil de predecir, ya que se trata de un nuevo acuífero modificado por la actividad minera. Una vez encontrado el nivel de bombeo de referencia, el proyecto puede empezar a aprovechar el agua bombeada. Debido a las características del agua en términos de calidad y temperatura (23ºC en este caso concreto), se puede generar energía geotérmica de forma óptima.