Geotermia, la renovable más desconocida y con más potencial

La energía geotérmica es probablemente la energía renovable que menos se cita en foros energéticos, lo que hace suponer que la producción de electricidad en plantas que aprovechan este tipo de energía es mínima y con un impacto nulo en el sistema energético mundial, sin embargo a nivel mundial los 10 GW instalados de esta tecnología  producen 70 TWh /año de electricidad (10 veces más que la obtenida en plantas fotovoltaicas y 2.5 veces la eólica), su contribución a la producción mundial de electricidad es del 2.28%, sólo 7 veces menos que la energía nuclear (17%) que da muchísimo más que hablar.

El no depender del sol, a diferencia del resto de las renovables, supone que las plantas geotérmicas sean las únicas renovables que tengan una producción constante garantizada independientemente de las condiciones meteorológicas y que no requiera almacenamiento (el almacenamiento es la propia corteza terrestre), a esto hay que añadir un prácticamente nulo impacto visual y ambiental, una regulación de la producción sencilla y un coste medio de la electricidad producida inferior a 5 c€/kwh .

[Mª Jesús Marcos Crespo]

La Energía geotérmica de alta temperatura produce electricidad a partir del aprovechamiento de la energía del interior del planeta, para ello se realizan unos pozos de profundidad variable (2 a 3 km) y mediante fluidos termoportadores se extrae esa energía.

Desde el interior al exterior de la tierra nos encontramos con un núcleo interior sólido (4000ºC) que transmite energía por conducción  al manto líquido (temperaturas de 4000ºC a 800ºC) en el que además se genera un 50% más de energía por descomposición de isótopos radioactivos (U235; U238; Th288 y K40), energía que se transmite por conducción, convección y radiación hacia la corteza sólida que esta flotando en el mismo y que constituye la superficie del planeta con una temperatura en torno a los 15ºC. En la mayor parte de la corteza a medida que profundizamos en ella se produce un gradiente de temperatura de 30ºC/km, de tal forma que a los 2.5 a 3 km de profundidad se encuentra a 60ºC, sin embargo en la corteza continental y oceánica hay zonas de especial inestabilidad (movimientos sísmicos, inclusiones de magma, géiseres, etc.) que hacen que esta temperatura sea muy superior, en torno a los 230-300ºC. Estas son las zonas rentables para la explotación como plantas geotérmicas de alta temperatura.

 

La forma de producir la electricidad depende de la temperatura del núcleo, yendo desde un ciclo de vapor normal (se introduce agua en el pozo y se extrae vapor que una vez condensado vuelva a introducirse) o la utilización de ciclos con fluidos intermedios volátiles, en cualquier caso el rendimiento de estas centrales está en torno al 12%.

Aunque es una energía muy desconocida y todos diríamos que su contribución al sistema energético mundial es algo simplemente testimonial, en 2007 tenía una potencia instalada en el mundo de 10000 MW, cuatro veces superior a los 2393 MW de la energía fotovoltaica y ligeramente inferior a la eólica que en ese mismo año contaba con 15145 MW.

Para calcular la energía anual generada por cada tecnología, hay que tener en cuenta el número de horas de funcionamiento anual, para que lo que debe utilizar el factor de utilización (% de horas que la planta funciona), así la fotovoltaica funciona únicamente durante las horas de sol (aproximadamente 8 horas al día y factor de utilización entorno al 30%), la eólica siempre y cuando la velocidad del viento se encuentre dentro de unos valores mínimos y máximos (factor de utilización medio anual del 20%). Por el contrario la geotermia es la única renovable que está disponible las 24 horas al día, (se considera un factor de utilización del 73%).

Todo esto hace que la geotermia genere 10 veces más electricidad que la fotovoltaica y 2.5 veces la eólica.

Con respecto a la ocupación del terreno y el impacto visual ésta última tecnología es prácticamente nulo (edificio de turbinas, control, y poco más ya que el esto está bajo tierra), a lo que hay que añadir que mientras que la fotovoltaica y la eólica no se pueden almacenar (la electricidad debe consumirse en el momento en el que se genera), en la geotermia, su fuente de energía es a su vez su almacenamiento (el interior de la tierra).

La tabla siguiente muestra la comparación entre estos tres sistemas de generación de energía eléctrica.

 

Todos los datos sobre potencia instalada por países se pueden encontrar en la Web del Earth Police Institute que dedica una página a datos referentes a energía geotérmica.

Con respecto al potencial, la energía térmica en los últimos diez kilómetros de la corteza del planeta es a modo de ejemplo 50.000 veces mayor que la energía contenida en todas las fuentes de petróleo y de gas natural.

Chile, Perú, México, Estados Unidos, Canadá, Rusia, China, Japón, las Filipinas, Indonesia y otros países a lo largo del anillo del fuego (un área de alta actividad volcánica que cerca la cuenca del océano Pacífico) son ricos en energía geotérmica. Otro punto caliente geotérmico es el gran valle del Rift de África, que incluye países como Kenia y Etiopía. En todo el mundo, 39 países con una población de 750 millones de personas obtienen recursos geotérmicos suficientes para cubrir todas sus necesidades de electricidad.

 

Los países con mayor potencia instalada son: EEUU con 2923 MW instalados, Filipinas con 1969 MW, Indonesia y Méjico con 950 MW , Italia con 810 y Japón 535 MW, entre los 6 generan el 80% de la energía geotérmica mundial.

Y los países con mayor contribución de la energía geotérmica a su sistema energético son Filipinas que obtiene el 24% de su energía total a partir de la geotermia, el Salvador el 17%, Kenia el 13%, Nueva Zelanda 5%, Islandia el 7%, y México 4.4%.

En España el Instituto Geológico y Minero (IGME) inició en la década de los 70 el inventario General de manifestaciones geotérmicas, concluyéndose que aunque existen varias zonas con yacimientos explotables en el rango de temperaturas 30-90ºC pero con respecto a la alta temperatura únicamente las Islas Canarias contarían con algún yacimiento pero en ningún caso sería explotable.

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Comentarios

interesante, pero no estoy seguro que la multiplicación de la capacidad instalada por la eficiencia sea correcta. Creo que ya se tiene en cuenta cuando se habla de capacidad instalada, pero no estoy seguro. He estado buscando datos de producción eléctrica según fuente para comprobar tu cálculo pero no he encontrado ningún sitio donde se separen adecuadamente eólica, solar y geotérmica dado que su porcentaje total es muy pequeño comparado con la hydro u otras fuentes de energía.

Blog personal: http://conspirablog.com

Tienes razón en que no sería correcto multiplicar la potencia instalada por la eficiencia para obtener la energía generada, pero es que nosotros lo que utilizamos es el FACTOR DE UTILIZACIÓN que se define como las horas del día, mes o año que está funcionando el sistema, a modo de ejemplo:

1. La fotovoltaica solo funciona cuando hay sol, pongamos que una media de 8 horas diarias, su factor de utilización máximo diario seria 8/24=33%, así 1 MW fotovoltaico instalado produciría al día 8 MWh de electricidad, una central nuclear o geotérmica de 1 MW como funcionan las 24 horas del dia producirían 24 MWh, el factor de utilización anual nunca seria el máximo puesto que todas las centrales tienen que parar para recarga, mantenimiento, averias, regulación etc.

2. Y como ejemplo real, en España en 2007 había instalados 15145 MW de energía eólica, la producción eléctrica eólica en ese mismo año fue de 26407 GWh, lo que es equivalente al funcionamiento a potencia nominal durante 1744 horas ese año (26407000MWh/15145 MW), el año tiene 8760 horas, por lo tanto EL FACTOR DE UTILIZACIÓN DE LA EÓLICA EN ESPAÑA en 2007 fué del 19.9% (1744/8760). Una planta geotérmica con un 73% de utilización y la misma potencia instalada habría generado 96849 GWh de energia eléctrica.

Espero que hay explicado mejor el concepto de factor de utilización, es que en las noticias queremos dar la máxima información y a veces no queda claro, perdón por ello

El artículo me pareció excelente.- Con respecto a las bajas posibilidades de España para generación de energía geotérmica de alta entalpía (200º C o más) hoy se están llevando a cabo proyectos (Suiza) de perforación de pozos de 5.000 metros o más de profundidad para llegar a las temperaturas deseadas.- La dificultad de realizar pozos profundos está en los costos (algo así como u$s 7.800 millones para alcanzar dicha profundidad, estudio de costos de EE.UU) y en la por ahora utilización de métodos tradicionales de perforación por herramientas tradicionales para petróleo y gas.- En el MIT, el profesor Jefferson Tester, están realizando investigaciones para perforar las rocas térmicamente inducida por la combustión de neutrones por espalación utilizando llamas de altas temperaturas.-

Ya en el pasado un general ruso patentó una antorcha a reacción de gas la que una vez que consumía el combustible un dispositivo la impulsaba nuevamente a la superficie.- Según los cáculos de este general la antorcha lograría penetrar 100 metros en el término de una hora.- Nosotros estamos trabajando en un proyecto de innovación tecnológica para realizar perforaciones profundas con la misma base del MIT pero utilizando una masa ignea de alrededor de 3.000/3500º C y con una presión de 50 kg. por cm2 con combustible sólido en forma secuencial de modo de alcanzar profundidades sin interrupciones.- A este sistema lo denominamos "volcán invertido".- Los trabajos teóricos están finalizados a nivel inicial y estamos explorando financiamiento para realizar pruebas de factibilidad en trabajos de campo a escala.-

cuantos mv genera un pozo 100mtr y cual debe de ser su temperatura

gracias por el articulo aunque las tablas estan un poco distorsionadas .y quisiera que me envien mas acerca de la potencia y centrales de energia geotermica. gracias

Saludos para todos conciudadanos.

Creo que construyendo un túnel de dimensiones adecuadas podemos tener calorías_calor suficiente para sustituir los muy temibles reactores nucleares sus muy peligrosos y muy costosos residuos nucleres, deberíamos lograr sustituir los reactores nucleares por geotermia de alta entalpía alta temperatura calor de la roca seca. La energía geotermica es sublime muy limpia extrema y EN VERDAD está en todo el planeta. Esta opción está repleta de futuro, en algunos casos la corrupción o error llena de temibles reactores nucleares. Calor sublime de la tierra, limpio y el más económico! Stopp a la corrupción nuclear.

Adelante conciudadanos! genios! Feliz proyecto universo!

Hola, el desarrollo de la energia geotermica es imparable y se cada vez va a crecer mas este tipo de captación de energia. En este blog explican muy bien tanto la geotermia como la aerotermia:

http://dpmespecialidades.es/la-geotermia/

No creo que sea una de las fuentes de energía más desconocidas, porque comparada con las fuentes solares tienen el mismo uso a lo largo de la historia que el viento o la energía hidraúlica, aunque normalmente no se le da tanto bombo como a la energía solar, que parece la panacea según el gobierno que esté rigiendo el marco legal, así que como alternativa a las energías tradicionales, la geotermia y la biomasa se llevan la palma en cuanto a funcionalidad, aunque otras alternativas como la eólica son más cuestionables en cuanto a rendimiento, y están ahí, en boca de todos.

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