El origen de la energía geotérmica se encuentra, con toda probabilidad, en la descomposición de los isótopos radiactivos presentes en las zonas internas de la Tierra, que al desintegrarse liberan gran cantidad de energía.
Hasta ahora, la utilización de esta energía ha estado limitada a áreas geográficas con condiciones geológicas muy concretas. Los avances tecnológicos y las mejoras en la prospección y perforación permiten producir electricidad a partir de recursos geotérmicos de temperaturas notablemente inferiores lo que abre grandes posibilidades de desarrollo en el futuro.
En la corteza terrestre existen áreas estables con flujo calorífico bajo y en áreas inestables con flujo calorífico muy elevado, esta circunstancia sirve para definir los distintos tipos de energía geotérmica existentes.
Energía geotérmica de alta temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura o alta entalpía existe en las zonas activas de la corteza terrestre, con temperaturas comprendidas entre los 150 y 400°C. y se aprovecha para producir electricidad.
La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones casi idénticas a las de la extracción del petróleo. Se produce vapor en la superficie y, mediante una turbina, se genera electricidad.
Energía geotérmica de media temperatura. La temperatura del yacimiento se encuentra entre 90 y 150°C.
Energía geotérmica de baja temperatura. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energía eléctrica se le denomina de baja entalpía (30-90°C). Esta energía aprovecha la diferencia de temperatura entre el subsuelo más próximo y el exterior de la superficie terrestre, lo que permite un intercambio de calor.
Energía geotérmica de muy baja temperatura. La temperatura es inferior a los 30°C y su aprovechamiento directo se realiza a través de bomba de calor geotérmica para calefacción o refrigeración.
En la corteza terrestre existen áreas estables con flujo calorífico bajo y en áreas inestables con flujo calorífico muy elevado, esta circunstancia sirve para definir los distintos tipos de energía geotérmica existentes.
Las principales aplicaciones de la energía geotérmica son las siguientes:
– Calefacción en viviendas, edificios, naves industriales, etc.
– Refrigeración
– Producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS)
– Climatización de Piscinas
– Refrigeración
– Acuicultura
– Ganadería
– Invernaderos, etc.
La energía geotérmica se puede usar tanto en edificaciones con grandes requerimientos energéticos, como hospitales, edificios de oficinas, bloques de viviendas, hoteles, etc…,así como para construcciones con menos consumo de energía, como pueden ser las viviendas unifamiliares, casas de campo y chalets. Asimismo, la geotermia se puede implantar incluso en edificios ya construidos.
La capacidad instalada en el mundo ha crecido 1.650 MW en los últimos cinco años (15,5%) llegando a los 10.715 MW en 2010. En los últimos 10 años, Islandia ha sido el país que ha registrado el mayor crecimiento de la capacidad geotérmica instalada, pasando de algo más de 320 MW a aproximadamente 600MW. El segundo país que mayor aumento ha experimentado ha sido Indonesia, con un crecimiento de la capacidad instalada del 33%.
La energía geotérmica, tiene distintas aplicaciones, entre las que se cuentan la producción de electricidad, calefacción y refrigeración de viviendas, usos agrícolas y acuícolas, termalismo o aplicaciones en procesos industriales. En la actualidad, más de 68% de la energía procedente de los recursos geotérmicos en el mundo se emplea para calefacción.
El calor de la tierra del calor se ha utilizado desde hace siglos, pero el uso de la energía geotérmica para producir electricidad comienza en el siglo XIX en Italia, en la zona de la Toscana, con la instalación de una industria química para la extracción de ácido bórico de aguas a alta temperatura.
1000 En Nueva Zelanda, los colonos polinesios emplean vapor geotérmico para cocinar
1400 En Francia se desarrolla la primera red geotérmica de distrito
1892 Comienza a Funcionar la primera calefacción geotérmica de distrito en Estados Unidos
1904 Pierio Ginori Conti realiza los primeros ensayos para producir electricidad a partir de la geotermia
1913 Puesta en marca de la primera planta comercial de producción eléctrica a partir de recursos geotérmicos en Larderello (Italia) La potencia instalada alcanza los 250 MW
1928 Islandia comienza a emplear recursos geotérmicos para la calefacción de viviendas
1945 Aparecen las primeras referencias de circuitos abiertos con aguas subterráneas y bombas de calor en Estados Unidos
1958 Inauguración de la primera planta geotérmica de Nueva Zelanda
1960 Estados Unidos pone en marcha su primera planta comercial
1973 En Estados Unidos se desarrolla el primer experimento científico mundial de aprovechamiento geotérmico a partir de roca caliente
1974 En España, la investigación geotérmica se incluye dentro de los planes nacionales de energía. Se crea el Inventario General de Manifestaciones Geotérmicas en el Territorio Naciona
1980 Las crisis del petróleo y el desarrollo de los plásticos comerciales acercan los sistemas geotérmicos someros. Suecia y Estados Unidos se convierten en los países de referencia
1989 Desarrollo del proyecto científico de geotermia estimulada de Soultz-sous-Forèst, inicio de los actuales proyectos geotérmicos de generación eléctrica a nivel comercial en Europa.
2000 Comienzan a extenderse los sistemas geotérmicos cerrados
2004 Diseño y construcción de instalaciones de potencias mayores aplicadas a la calefacción y refrigeración de edificios públicos
2007 En Europa la potencia instalada supera los 15.000 MW
Según los datos de Eurobserver, la contribución de la geotermia al sistema energético europeo es de un 5,4%, situándose por encima de otras fuentes de energías renovabless como la eólica o la solar.
En la Unión Europea la potencia de energía geotérmica de baja temperatura en 2008 ascendía a 8.920 MW (78% de la capacidad geotérmica instalada) con más de 782.000 instalaciones.
Hungría es el país europeo con mayor con mayor capacidad geotérmica instalada para la producción de energía eléctrica, 694,2 MW que representan 24% de la capacidad instalada. Le siguen Italia con 500 MW y Francia con 312 MW.
A diferencia de otras energías renovables, la energía geotérmica tiene escasa penetración en España, alcanzando una cuota del 0,03%. El peso de la geotermia en España es mínimo y no cuenta con instalaciones de generación eléctrica mediante tecnología de alta entalpía. Y aunque está previsto desarrollar algunos proyectos en las Islas Canarias para aprovechar el calor de origen volcánico, los plazos de ejecución necesarios para llevarlo a cabo (5-8 años) hacen que esta energía no se esté desarrollando en todas sus dimensiones.
No obstante, se prevé que la energía obtenida a partir de bombas de calor pasarán de 17,4 ktep (2010) a 50,8 ktep en 2020, lo que supondría un incremento del 191%. Si se cumplen estar previsiones, la energía obtenida por geotermia pasaría de ser el 69% al 79,9%. El desarrollo de la geotermia a través de las bombas de calor permita pasar del actual 11,3% en la generación de calefacción y refrigeración al 18,9% en 2020, lo que significaría un crecimiento del 67,2%.
Por otra parte, la energía producida a través de bombas de calor para climatización y agua sanitaria ha registrado en España un crecimiento del 30% en los últimos años y, a partir de 2020, alcanzará el 12%.
Los vehículos eléctricos con baterías de litio no emiten CO2 ni dañan el medio ambiente, siempre que la electricidad provenga de energías renovables, como la eólica, la energía solar fotovoltaica y la termosolar. Los aerogeneradores podrán suministrar la electricidad al vehículo eléctrico, que en un futuro servirán también para almacenar y regular la electricidad intermitente del sector eólico.
