Geotermia: Construir desde la sustentabilidad

Últimamente se está hablando mucho de las energías renovables para reducir el impacto ambiental que la revolución industrial a lo largo de sus etapas de innovaciones fue generando en el planeta casi sin que nos diéramos cuenta de sus consecuencias.

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Entre las nuevas tecnologías que han surgido a la luz de las energías renovables y sustentables está la geotermia, un recurso que aprovecha la ignición del centro de la Tierra para generar electricidad. La consigna de este artículo es abordar el tema de la geotermia desde una perspectiva empresarial, recalcando sus principales aplicaciones y beneficios.

¿Qué es la geotermia?

La geotermia es la rama de la ciencia que se encarga del estudio del calor existente en el interior de la Tierra y de la extracción de energía geotérmica, una de las energías renovables más eficientes pero asimismo menos utilizada hasta la fecha. 

La energía geotérmica utiliza el calor natural generado por el núcleo de la Tierra, conservado y trasladado a través de rocas incandescentes que tuvieron contacto con material a muy altas temperaturas y dieron origen a energías geotérmicas. Pese a las evidentes ventajas de su aplicación, todavía no hay muchos lugares en el mundo donde se la implemente, y en otras regiones es prácticamente desconocida.

En el norte de Europa es donde más se ha desarrollado esta tecnología que aprovecha el calor de la Tierra, y en menor medida, Japón y Estados Unidos también llevan varios años empleando este recurso sustentable. 

Si bien uno de los principales usos y objetivos de la energía geotérmica es generar electricidad, lo cierto es que el calor que despide el centro de la Tierra no es lo suficientemente caliente como se esperaría. De hecho, las máximas temperaturas que se registran allí no superan los 100° C, un rasgo curioso teniendo en cuenta que hay lugares de la superficie de la Tierra que alcanzan temperaturas muy elevadas que superan los 50°C. 

Por este motivo, la principal aplicación eficiente de la geotermia es la energía térmica para uso industrial y también para el uso doméstico. Ahora bien, cuando la extracción de calor admite temperaturas más bajas por debajo de los 25°, significa que se está extrayendo a muy poca profundidad, por lo que la aplicación de la energía geotérmica obtenida será empleada en calentar agua y climatizar espacios.

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¿Cómo se produce la energía geotérmica con el calor obtenido de las profundidades de la Tierra?

Las altas temperaturas de más de 4000°C hacen que parte de la roca en el centro de la Tierra se derrita y forme rocas fundidas calientes llamadas magma. Estos calores también contribuyen a que el manto se comporte plásticamente y partes de él se convecten hacia arriba, ya que es más liviano que la roca que lo rodea.

La roca y el agua en la corteza terrestre pueden alcanzar temperaturas de alrededor de 370°C. La energía térmica contenida en las rocas y los fluidos se puede encontrar desde profundidades poco profundas hasta varias millas debajo de la superficie de la Tierra.

Para obtener la energía geotérmica necesaria, se perforan pozos de hasta una milla de profundidad o más en depósitos subterráneos para aprovechar los recursos geotérmicos. Estos recursos se pueden explotar a partir del calor natural, la permeabilidad de las rocas y el agua o mediante sistemas geotérmicos mejorados, que mejoran o crean recursos geotérmicos a través de un proceso llamado estimulación hidráulica. Estos recursos geotérmicos, ya sean naturales o mejorados, impulsan turbinas vinculadas a generadores de electricidad.

El primer caso registrado de uso de calor geotérmico para producir electricidad fue en Larderello, Italia, en 1904. Sin embargo, el calor geotérmico se ha utilizado para bañarse desde la Edad Paleolítica. También se ha demostrado que los monos en Japón usan agua caliente de fuentes termales para mantenerse calientes durante los meses de invierno en las regiones montañosas.

Podemos identificar diferentes técnicas de sustracción de la energía geotérmica para ser utilizada posteriormente. 

1. Captación horizontal enterrada: este sistema funciona a baja profundidad  y alberga un engranaje de tuberías de polietileno o colectores horizontales, que contiene en su interior agua con anticongelante. 
2. Captación vertical a partir de sondas geotérmicas: este sistema de captación se recomienda cuando no hay suficiente espacio para ejecutar la técnica anterior. Aquí las tuberías se colocan en forma vertical hasta alcanzar profundidades máximas de 150 metros.
3. Captación por ríos o lagos: utiliza aguas termales para introducir captaciones y hacer un contraste de temperatura. 

Luego de que la energía geotérmica fue sustraída, el paso siguiente es transformar el calor en energía. Para este fin, se utiliza una bomba geotérmica de calor que se combina con energía refrigerante, a fin de que esta se convierta en estado gaseoso, acceda al condensador y compresor donde se realiza un nuevo intercambio de calor para aplicaciones de calefacción y agua caliente.

Ventajas de aplicar la energía geotérmica 

Como fuente de energía renovable, las principales ventajas de la energía geotérmica son medioambientales. Produce solo una sexta parte del dióxido de carbono emitido por una planta de energía limpia de gas natural. La energía geotérmica también es más barata que la energía convencional, con ahorros de hasta un 80 % en comparación con los combustibles fósiles.

A diferencia de otras fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, está disponible constantemente.

Sin embargo, a pesar de ser económica, sostenible y respetuosa con el medio ambiente, la geotermia no está exenta de inconvenientes.

En primer lugar, la producción se limita a áreas cercanas a los límites de las placas tectónicas. Además, algunos lugares pueden enfriarse después de décadas de uso. Aunque es más barato que los combustibles fósiles una vez que se ha construido una planta, la perforación y exploración de estos sitios es costosa. 

Esto se debe en parte a la cantidad de desgaste que experimentan los taladros y otras herramientas en entornos tan agresivos. Las plantas geotérmicas pueden liberar sulfuro de hidrógeno, un gas que huele a huevos podridos. Finalmente, algunos fluidos geotérmicos contienen niveles bajos de materiales tóxicos que deben eliminarse.

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En definitiva, la geotermia es una tecnología aplicada a un recurso natural poco explotado como es el calor terrestre presente en el centro de la Tierra, que genera energía geotérmica capaz de proveer calefacción y energía de origen sustentable a las personas. De esta forma, comprendemos que la imaginación de Jules Verne al crear una aventura al centro de la Tierra en la actualidad supera a la mera ciencia ficción, como tantas otras alternativas futuristas del mismo estilo.