Enciclopedia de Energia

Energía geotérmica

Fig. 1. Una estación de energía geotérmica en Islandia que produce electricidad.[1]
Fig. 2. Puntos calientes geotérmicos en todo el mundo.[2]

La energía geotérmica es la que se extrae de fuentes térmicas que se originan en las profundidades del subsuelo. La energía geotérmica es una forma de energía primaria. Puede utilizarse directamente para obtener calor o para crear electricidad. En las profundidades del subsuelo, la Tierra permanecerá caliente durante miles de millones de años, por lo que la energía geotérmica puede utilizarse durante mucho tiempo (como fuente de energía renovable), pero si el recurso no se trata con cuidado, no será sostenible.

La energía geotérmica se extrae en forma de vapor o agua caliente del subsuelo, los cuales pueden utilizarse para muchos fines (véase electricidad y calefacción geotérmica). En la actualidad, los países de todo el mundo están limitados por la tecnología a la hora de aprovechar la energía geotérmica, y sólo los que se encuentran en determinados "puntos calientes geotérmicos" (Fig. 2) pueden aprovechar esta energía con eficacia.[3]

Una de las ventajas de la energía geotérmica es que no es intermitente como la solar y la eólica, lo que significa que puede utilizarse a cualquier hora del día, cualquier día del año. Esto hace que sea bastante fiable y permita su uso como proveedora de energía de carga base para la red eléctrica.

Como no todos los países pueden extraer esta energía de forma viable, la energía geotérmica no tiene un uso destacado a nivel mundial. Constituye menos del 1% del suministro de energía primaria del mundo. Algunos países, como Islandia, obtienen una gran parte de su energía primaria de fuentes geotérmicas (véase la visualización de datos más abajo). Los mayores productores de energía geotérmica del mundo son Estados Unidos, China, Turquía, Islandia, Japón, Hungría y Nueva Zelanda.[4]

El calor de la Tierra

El interior de la Tierra es extremadamente caliente y llega a alcanzar temperaturas de más de 6000°C en el núcleo, aproximadamente la misma temperatura que la superficie del Sol.[5][6]

Una gran parte del calor de la Tierra procede del calentamiento radiactivo causado por la desintegración de elementos como el uranio y el torio. Sin embargo, estos elementos no se encuentran en el núcleo, y el modelo más popular sugiere que se encuentran en la litosfera y el manto. Se dice que esta forma de calentamiento representa el 50% del calor de la Tierra, mientras que el resto proviene del calor primordial de la Tierra (calor de la formación de la Tierra).[7]

Fig. 3. Los volcanes se encuentran a lo largo de los puntos calientes vistos en la Fig. 2, debido al desplazamiento de las placas tectónicas de la Tierra.[8]

Puntos Calientes

Las temperaturas cerca de la superficie no son muy elevadas, lo que significa que la energía disponible para el uso humano es de muy baja calidad (ver Entropía para información sobre la calidad de la energía). La mayoría de las aplicaciones energéticas requieren temperaturas más altas para que el trabajo de los motores térmicos sea eficaz.[3]

Si un país está situado en un punto caliente (Fig. 2), este punto caliente puede producir calor a alta temperatura, el cual puede generar electricidad de forma eficiente. Estos puntos calientes se producen debido a su ubicación cerca de los límites de las placas tectónicas, donde la corteza es más delgada y donde los penachos de magma pueden extenderse cerca de la superficie.[3]

Normalmente, la Tierra se calienta unos 25°C por kilómetro de profundidad (véase el gradiente geotérmico). En estos puntos calientes, este valor puede superar los 60°C por kilómetro de profundidad, lo que resulta ideal para la explotación de la energía geotérmica.[3]

Sostenibilidad

La energía geotérmica puede agotarse en un lugar concreto, lo que hace que ese pozo no sea sostenible. Este problema suele deberse a que la gente extrae el agua caliente del subsuelo más rápido de lo que puede reponerse. Varias centrales geotérmicas, como la de Geysers, en el norte de California, han sobreexplotado el agua y el calor en sus emplazamientos, lo que ha provocado un descenso en la producción de energía.[3] La extracción de energía geotérmica debe gestionarse cuidadosamente en todos los emplazamientos en los que se utiliza para que siga siendo sostenible.

Visualización de datos

La siguiente visualización muestra la cantidad de energía primaria que produce un país. Está preconfigurado en Islandia para mostrar su dependencia de la energía geotérmica; sin embargo, otros países utilizan la energía geotérmica en grandes cantidades, como Costa Rica (y otros países de América Central). Los países que bordean el Cinturón de Fuego que se ve en la Fig. 2 utilizan la energía geotérmica, mientras que también hay un punto caliente similar en Europa Central y África Oriental que incluye países como Italia, Kenia y Turquía.

Ver lecturas adicionales

Referencias

  1. ↑ Wikimedia Commons [Online], Available: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Krafla_geothermal_power_station_wiki.jpg#/media/File:Krafla_geothermal_power_station_wiki.jpg
  2. ↑ Adapted from: R. Wolfson, "Energy from Earth and Moon" in Energy, Environment, and Climate, 2nd ed., New York, NY: W.W. Norton & Company, 2012, ch. 8, pp. 204-224
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 R. Wolfson, "The Geothermal Resource" in Energy, Environment, and Climate, 2nd ed., New York, NY: W.W. Norton & Company, 2012, ch. 8, pp. 204-218
  4. ↑ World Energy Council, "World Energy Resources Geothermal 2016". Accessed Oct.22, 2018. Available from: https://www.worldenergy.org/wp-content/uploads/2017/03/WEResources_Geothermal_2016.pdf(
  5. ↑ D. Alfè; M. Gillan & G. D. Price (January 30, 2002). "Composition and temperature of the Earth's core constrained by combining ab initio calculations and seismic data" (PDF). Earth and Planetary Science Letters (Elsevier) 195 (1–2): 91–98. Bibcode:2002E&PSL.195...91A. doi:10.1016/S0012-821X(01)00568-4.
  6. ↑ National Geographic. (August 18, 2015). Inside the Earth [Online], Available: http://science.nationalgeographic.com/science/earth/inside-the-earth/
  7. ↑ Physics World. (2011). Radioactive decay accounts for half of Earth's heat [Online] Available: http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/jul/19/radioactive-decay-accounts-for-half-of-earths-heat
  8. ↑ Wikimedia Commons [Online], Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/Puu_Oo_cropped.jpg
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