¿Cómo funciona la generación de energía geotérmica?

La generación de energía geotérmica funciona mediante la extracción de energía del calor en las profundidades de la Tierra. En algunos lugares, como las islas de Islandia, Filipinas y Japón, las aguas termales geotérmicas son comunes, lo que hace que la energía sea fácilmente accesible. En otros lugares, solo se encuentra suficiente calor a más de una milla (1,6 km) debajo de la superficie, lo que hace que la extracción de energía geotérmica sea poco práctica. Los agujeros excavados a este nivel en cualquier lugar generalmente se pueden usar para producir energía geotérmica.

La primera estación para la generación de energía geotérmica fue construida el 4 de julio de 1904, en el campo de vapor seco de Larderello en Italia y probada por el Príncipe Piero Ginori Conti, haciendo uso de la generación de energía geotérmica hace poco más de un siglo. Aún así, la generación de energía geotérmica no es una fuente de energía importante en todo el mundo, solo representa aproximadamente el 0.1% de la energía global, o una capacidad de alrededor de 100 gigavatios. La energía geotérmica solo es utilizada ampliamente por los países de Filipinas e Islandia, donde representan el 15-20% de la generación de electricidad.

El método más común de operación de una planta geotérmica es el ciclo binario, por el cual el agua moderadamente caliente de fuentes de calor geotérmicas poco profundas se pasa sobre tuberías, llamadas intercambiadores de calor, que contienen un fluido secundario, típicamente hidrocarburo de butano o pentano, con un punto de ebullición mucho más bajo que el agua. El calor hace que el fluido secundario se convierta en vapor, lo que impulsa las turbinas que generan electricidad. El fluido se vuelve a condensar y se usa durante más ciclos. La presión del fluido secundario suele ser bastante alta, alrededor de 500 PSI.

La energía geotérmica de roca seca caliente es otro tipo de generación de energía geotérmica; Este método bombea agua profundamente en la Tierra, poniéndola en contacto con la roca seca y caliente que le da nombre al método. La roca calienta el agua, que luego se bombea y se usa directamente con turbinas de vapor o se bombea a través de un sistema de ciclo binario. También conocidas como Sistemas Geotérmicos Mejorados, estas plantas tienen una vida útil de aproximadamente 20 a 30 años antes de que la roca se enfríe demasiado para que la planta sea económica. El calor completo se recupera en 50-100 años.

Otro tipo de generación de energía geotérmica son las plantas de vapor flash. Estas plantas extraen agua caliente y de alta presión desde las profundidades de la Tierra hacia los tanques, donde la caída de presión hace que el agua explote en vapor, que luego se utiliza para hacer girar las turbinas. Uno de los tipos más antiguos es el calor directo, que extrae agua caliente desde cerca de la superficie de la Tierra hacia tuberías para su uso para calentar edificios, calentar agua para la piscicultura, cultivar plantas en invernaderos, pasteurizar leche, etc. Esto solo funciona en áreas donde hay suficiente calor El agua está disponible cerca de la superficie.