Qué es una central geotérmica, cómo funciona y tipos

Puede que, en alguna ocasión, sobre todo si has cambiado de calefacción recientemente, hayas escuchado la palabra geotermia.

Pues bien, esta forma de calentar tu hogar viene de la energía geotérmica, y aunque te han comentado mil veces sus ventajas, seguro que no la conoces al 100%.

Qué es la energía geotérmica

La energía geotérmica, como su propio nombre dice, se extrae del calor que está contenido en el interior de la Tierra.

En estas instalaciones se realiza un intercambio termodinámico a la profundidad recomendada para que se caliente el fluido lo suficiente hasta que genere energía.

Para que te hagas una idea, la temperatura aumenta entre 25 y 30 grados Celsius por cada kilómetro de profundidad. El nombre de esta variación de temperatura es gradiente geotérmico.

Muchos dicen que es la energía del futuro ya que la energía calorífica en el interior de la tierra es inagotable.

Por ello, los científicos afirman que esta forma de generación de electricidad es una fuente de energía renovable. Además, se trata de una energía limpia que no aumenta el calentamiento global.

¿Cómo funciona una central geotérmica?

Las plantas geotérmicas al fin y al cabo son muy parecidas a otras centrales termoeléctricas como las de turbinas de vapor. En todas ellas se genera calor para calentar un fluido y crear vapor.

Con él, la turbina de vapor conectada a un generador s e enciende y produce electricidad.

Una vez completado el proceso, el fluido caliente se enfría y se devuelve a la fuente de calor. Te preguntarás, ¿entonces en qué se diferencian?

Mientras que en las convencionales el calor se obtiene mediante la quema de combustibles fósiles, en este caso se da gracias a reacciones de fisión nuclear de los átomos.

En el caso de las centrales geotérmicas, el calor se obtiene en los yacimientos geotérmicos de las capas más internas de la tierra.

Tipos de centrales geotérmicas

Existen tres diferentes tipos de plantas geotérmicas que generan electricidad. Su clasificación depende de la temperatura, profundidad, calidad del agua y del vapor extraídos.

Plantas geotérmicas de ciclo binario

Este tipo de centrales termoeléctricas son las que funcionan con las temperaturas más bajas de todas (con 57 grados Celsius ya vale). La característica principal es que el agua caliente se junta a otro fluido con un punto de ebullición muy inferior al del agua.

Esta es la forma que tienen las centrales de este tipo de conseguir vapor que accione las turbinas generadoras de energía, por lo que consumen menos recursos.

De hecho, son las más comunes dentro de los proyectos en construcción actuales. En ellas se utilizan tanto el ciclo Rankie como Kalina.

La eficiencia térmica de estas plantas de ciclo binario es más o menos del 10-13%, por lo que, aunque sea fácil que consigan activar las turbinas, no es tan eficaz como las otras.

Centrales geotérmicas de vapor seco

Este tipo de plantas geotérmicas son de diseño más simple a la vez que antiguos. Estas centrales de vapor seco utilizan agua en ebullición a 150 grados Celsius para activar las turbinas.

Estas centrales aprovechan directamente el vapor que se extrae de las fracturas del suelo para que la turbina gire y active el motor generador de electricidad.

Centrales geotérmicas de vapor flash o de destello

El tercer tipo de planta geotérmica es el de vapor flash o destello. Estas utilizan el agua de las profundidades de la Tierra. Su temperatura aproximada es de 200 grados Celsius. El magma es el que transmite el calor al agua y por ello está tan caliente.

Las centrales de vapor de destello hacen que el agua caliente suba a una presión alta por los pozos y se introduzcan en los depósitos de baja presión. Este cambio es el que produce el proceso termodinámico en el que el líquido se convierte en vapor de agua.

El motivo por el que el agua, a pesar de la temperatura, se mantiene en estado líquido es debido a que el centro de la tierra se encuentra a una presión muy elevada. Por ello, en el momento que el agua líquida a 300 grados pasa a un espacio con presión “normal” se convierte en vapor.

Éste es el que las centrales aprovechan para mover la turbina de vapor conectada a un generador eléctrico y de esta forma, se produce la energía eléctrica. Mientras tanto, el resto de agua que no se ha vaporizado vuelve a la reserva y se pueden meter de nuevo en los depósitos.

Como puedes imaginar, esto es un beneficio ya que no necesitan extraer nuevamente tanta cantidad de líquido y se convierte en un proceso más sostenible.

Eficiencia energética de las centrales geotérmicas

¿Por qué, si son tan buenas y contaminan poco, no están más extendidas estas centrales? El motivo es que la eficiencia energética de las plantas geotérmicas es mucho más baja de lo deseado.

Debido a las bajas temperaturas de los fluidos geotérmicos, según las leyes de la termodinámica, la eficiencia de las máquinas térmicas (que va desde el 10 al 23%) está muy limitada.

Otro de los problemas es que el calor residual que se genera en la extracción de energía útil no se puede utilizar de forma directa y local. Al almacenarlo y transportarlo acaba perdiéndose.

Esto no se da en invernaderos o instalaciones que abastecen edificios de viviendas ya que sí se inyecta de forma directa.

Aunque es cierto que los costes operacionales que tienen este tipo de plantas frente a una de carbón u otro combustible fósil, la pobre eficiencia hace que la viabilidad de estas centrales se tambaleé.

Por todo esto, aunque nos gustaría que la presencia de estas centrales termoeléctricas fuera más amplia, tendremos que esperar a que se desarrollen tecnologías más avanzadas para aprovechar mejor su potencial.

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