Planta de energía geotérmica
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Energías Renovables TEMAS

Energía geotérmica: Abundante, rentable, y…

Como alternativa relativamente limpia y sostenible a las fuentes tradicionales de energía, la energía geotérmica juega un papel importante en la independencia de los recursos no renovables como el carbón y el petróleo. La energía geotérmica no solo es increíblemente abundante, sino que es extremadamente rentable en comparación con otras formas populares de energía renovable. 

Sin embargo, al igual que con otras energías, hay algunas desventajas que deben abordarse en el sector de la energía geotérmica, como el potencial de contaminación del aire y las aguas subterráneas. Aún así, al equilibrar los pros y los contras de la energía geotérmica, es evidente que proporciona una fuente de energía atractiva, accesible y confiable.

¿Qué es la energía geotérmica?

Tomando su energía del núcleo de la Tierra, la energía geotérmica se genera cuando se bombea agua caliente a la superficie, se convierte en vapor y se usa para hacer girar una turbina aérea. El movimiento de la turbina crea energía mecánica que luego se convierte en electricidad mediante un generador. La energía geotérmica también se puede obtener directamente del vapor subterráneo o mediante bombas de calor geotérmicas, que utilizan el calor de la Tierra para calentar y enfriar los hogares.

Ventajas de la energía geotérmica

La energía geotérmica tiene una serie de ventajas sobre los combustibles tradicionales como el petróleo, el gas y el carbón.

Es más limpia que las fuentes tradicionales de energía

La extracción de energía geotérmica no requiere la quema de combustibles fósiles como petróleo, gas o carbón. Debido a esto, la extracción de energía geotérmica produce solo una sexta parte del dióxido de carbono producido por una planta de energía de gas natural que se considera relativamente limpia. Es más, la energía geotérmica produce poco o ningún gas que contenga azufre u óxido nitroso.

Al comparar la energía geotérmica con el carbón es aún más impresionante. La planta de energía de carbón promedio en los EE. UU. Produce aproximadamente 35 veces más CO2 por kilovatio-hora (kWh) de electricidad que lo que emite una planta geotérmica.

La energía geotérmica es renovable y sostenible

La energía geotérmica es también renovable y, por lo tanto, más sostenible. El poder detrás de la energía geotérmica proviene del calor del núcleo de la Tierra, lo que la hace prácticamente ilimitada. 

La energía geotérmica extraída de los depósitos de agua caliente también se considera sostenible porque el agua se puede reinyectar, recalentar y reutilizar.

Además, el acceso a estos recursos continuará expandiéndose con el desarrollo de la tecnología de sistemas geotérmicos mejorados (EGS), una estrategia que implica inyectar agua en rocas profundas para reabrir fracturas y aumentar el flujo de agua caliente y vapor en los pozos de extracción.

La energía es abundante

Se puede acceder a la energía geotérmica que proviene del núcleo de la Tierra prácticamente en cualquier lugar, lo que la hace increíblemente abundante. Se puede acceder a los reservorios geotérmicos dentro de una o dos millas de la superficie de la Tierra mediante perforación y, una vez que se aprovechan, están disponibles todo el día, todos los días. Esto contrasta con otras formas de energía renovable, como la eólica y la solar, que solo pueden capturarse en circunstancias ideales. 

Solo requiere una pequeña huella de tierra

En comparación con otras opciones de energía alternativa, como la solar y la eólica, las plantas de energía geotérmica requieren una cantidad neta de tierra relativamente pequeña para producir la misma cantidad de electricidad. En promedio, una planta de energía geotérmica solo requiere alrededor de 7 millas cuadradas de superficie terrestre por teravatio hora (TWh) de electricidad. Para producir el mismo rendimiento, una planta solar requiere entre 10 y 24 millas cuadradas, y un parque eólico necesita 28 millas cuadradas.

Está respaldado por la innovación continua

La energía geotérmica también se destaca por la innovación continua que hace que la fuente de energía sea aún más abundante y sostenible. En términos generales, se espera que la cantidad de energía producida a partir de plantas geotérmicas aumente a poco más de 52 mil millones de kWh en 2050, frente a los 16 mil millones de kWh en 2019.  También se espera que el uso continuo y el desarrollo de la tecnología EGS expanda el área geográfica de la cosecha de energía geotérmica. 

Aprovechar la energía geotérmica produce subproductos valiosos

El aprovechamiento de vapor geotérmico y agua caliente para generar energía produce otro subproducto: desechos sólidos como zinc, azufre y sílice. Históricamente, esto se consideró una desventaja porque los materiales debían desecharse adecuadamente en sitios aprobados, lo que se sumaba a los costos de convertir la energía geotérmica en electricidad útil. 

Afortunadamente, algunos de los subproductos valiosos que se pueden recuperar y reciclar ahora se extraen y venden intencionalmente. Aún mejor: la producción de desechos sólidos suele ser tan baja que no tiene un impacto significativo en el medio ambiente. 

Desventajas de la energía geotérmica

La energía geotérmica tiene una serie de ventajas sobre las opciones menos renovables, pero todavía hay aspectos negativos derivados de los costos financieros y ambientales, como el alto uso de agua y el potencial de degradación del hábitat.  

Requiere una alta inversión inicial

En lugar de requerir altos costos de operación y mantenimiento, las plantas de energía geotérmica requieren una alta inversión inicial, alrededor de $ 2,500 por kilovatio instalado (kW). Esto contrasta con aproximadamente $ 1,600 por kW para las turbinas eólicas, lo que hace que la energía geotérmica sea más costosa que algunas opciones de energía alternativa. Sin embargo, lo que es más importante, las nuevas plantas de energía de carbón pueden costar hasta $ 3500 por kW,  por lo que la energía geotérmica sigue siendo una opción rentable a pesar de sus altos requisitos de capital. 

La energía geotérmica se ha relacionado con terremotos

Las plantas de energía geotérmica generalmente reintroducen agua en los reservorios térmicos mediante inyección en pozos profundos. Esto permite que las plantas eliminen el agua utilizada en la producción de energía mientras se mantiene la sostenibilidad del recurso: el agua que se reinyecta se puede recalentar y usar nuevamente. EGS también requiere la inyección de agua en los pozos para expandir las fracturas y aumentar la producción de energía. 

Desafortunadamente, el proceso de inyección de agua a través de pozos profundos se ha relacionado con una mayor actividad sísmica en las cercanías de estos pozos. Estos temblores leves se denominan micro-terremotos y, a menudo, no se notan. 

La producción utiliza un gran volumen de agua

El uso del agua puede ser un problema tanto para la producción de energía geotérmica tradicional como para la tecnología EGS. En las plantas de energía geotérmica estándar, el agua se extrae de depósitos geotérmicos subterráneos. Si bien el exceso de agua generalmente se inyecta de nuevo en el depósito a través de una inyección de pozo profundo, el proceso puede resultar en una disminución general de los niveles freáticos locales. 

El consumo de agua es aún mayor para producir electricidad a partir de energía geotérmica a través de EGS. Esto se debe a que se necesitan grandes volúmenes de agua para perforar y construir pozos, y otra infraestructura de la planta, estimular los pozos de inyección y operar la planta. 

Puede causar contaminación del aire y del agua subterránea

Aunque es menos dañino para el medio ambiente que la extracción de petróleo o la extracción de carbón, el aprovechamiento de la energía geotérmica puede degradar la calidad del aire y las aguas subterráneas. Las emisiones consisten principalmente en dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, pero esto equivale a mucho menos daño que las plantas de combustibles fósiles que producen una cantidad similar de energía. Los impactos de las aguas subterráneas se deben en gran parte a los aditivos utilizados para evitar la deposición de sólidos en equipos costosos y carcasas de perforación. 

Además, el agua geotérmica a menudo contiene sólidos disueltos totales, fluoruro, cloruro y sulfato en niveles que exceden los estándares primarios y secundarios del agua potable. Cuando esta agua se convierte en vapor, y finalmente se condensa y regresa bajo tierra, puede resultar en aire y contaminación de las aguas subterráneas. Si ocurre una fuga en un EGS, la contaminación puede alcanzar concentraciones aún mayores. Finalmente, las plantas de energía geotérmica pueden resultar en emisiones de elementos como mercurio, boro y arsénico, pero los impactos de estas emisiones aún se están estudiando. 

Se ha vinculado a hábitats alterados

Además de tener el potencial de contaminación del aire y las aguas subterráneas, la producción de energía geotérmica puede provocar la destrucción del hábitat en las proximidades de los pozos y las plantas de energía. La perforación en reservorios geotérmicos puede llevar varias semanas y requiere equipo pesado, caminos de acceso y otra infraestructura; como resultado, el proceso puede perturbar la vegetación, la vida silvestre, los hábitats y otras características naturales.

Requiere altas temperaturas

En general, las plantas de energía geotérmica requieren temperaturas de fluido de al menos 300 grados Fahrenheit, pero pueden estar en tan bajas como 210 grados. Más específicamente, la temperatura requerida para aprovechar la energía geotérmica varía según el tipo de central eléctrica. Las plantas de vapor flash requieren temperaturas del agua superiores a 360 grados Fahrenheit, mientras que las plantas de ciclo binario generalmente solo necesitan temperaturas entre 225 grados y 360 grados Fahrenheit. 

Esto significa que los reservorios geotérmicos no solo deben estar a una o dos millas de la superficie de la Tierra, sino que deben estar ubicados donde el agua pueda ser calentada por el magma del núcleo de la Tierra. Los ingenieros y geólogos identifican posibles ubicaciones para las plantas de energía geotérmica mediante la perforación de pozos de prueba para ubicar reservorios geotérmicos.

Artículo en inglés.

Acerca del Autor

Kiah Treece

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