La energía geotérmica, es el calor liberado por los procesos de descomposición nuclear de los elementos radiactivos dentro del núcleo, el manto y la corteza terrestre. Algunos de estos elementos son uranio, torio y potasio que están genuinamente contenidos en las áreas más internas del planeta.
En el interior de la tierra, el núcleo es una masa incandescente que irradia calor desde el interior hacia el exterior, motivo por el cual según profundicemos en la tierra la temperatura irá aumentando en una progresión de 2 a 4 ºC de temperatura por cada 100 metros.
La cantidad de energía en que este calor se traduce es impresionante. Según la Union of Concerned Scientists, una organización norteamericana sin fines de lucro para la promoción de la ciencia, a sólo 33,000 pies por debajo de la superficie de la Tierra hay 50,000 veces más energía que la correspondiente a todo el petróleo y el gas que en el mundo se puede producir. Esta energía se puede aprovechar y utilizar para la calefacción y la generación de energía.
Por supuesto, desde la perspectiva de un perforador, 33,000 pies, que es equivalente a 10 kilómetros, no es exactamente una pequeña distancia para perforar. Sin embargo, es totalmente posible ya que se han realizado perforaciones no petroleras como la del pozo Kola en la Unión Soviética que durante la década de los 80 y con fines de explorar las profundidades de la corteza terrestre, alcanzó los 12 km de profundidad. Esto indica que sería necesario desarrollar la tecnología de perforación.
El obstáculo de la energía geotérmica para convertirla en una fuente principal de energía, es que no todo el calor del manto de la Tierra es igualmente accesible en todas partes del mundo. En algunos lugares, como Islandia y Nueva Zelanda, el calor está más cerca de la superficie, por lo que es más fácil, y lo que es más importante, más barato de alcanzar y usar.
En otros lugares, sin embargo, el calor está atrapado bajo tierra: Los llamados puntos calientes de la energía geotérmica están en lugares con alta actividad tectónica, lo que significa terremotos más frecuentes, y en el lugar donde la corteza terrestre es más delgada.
Lo favorable de la energía geotérmica es que está en todas partes, no sólo en los puntos calientes. Es cierto que los puntos calientes tienen las temperaturas más altas, con algunos géiseres naturales que pueden alcanzar más 200 °C. Pero la energía geotérmica también se puede utilizar a temperaturas más bajas para calefacción directa.
Los primeros pasos en el uso de energía geotérmica
El primero que podemos mencionar es Islandia, donde la mayoría de las necesidades de calefacción de la pequeña nación del norte están satisfechas por sus recursos geotérmicos.
A principio de diciembre de 2019, se activó un sistema de calefacción geotérmica en China, prometiendo cubrir las necesidades de calefacción de hasta 35,000 personas en el centro de innovación de la Universidad Jiaotong de Xi’an.
El proyecto utiliza tecnología de calentamiento geotérmico sin interferencias y energía geotérmica de profundidad media para proporcionar una fuente de calor limpia. Usando conducto metálico y un medio de intercambio de calor, el calor (no el agua) se toma de la profundidad subterránea (de 2 a 3 km de profundidad) donde hay almacenes de energía geotérmica a una temperatura entre 70 °C – 120 °C.
En comparación con las calderas de carbón convencionales, esta tecnología geotérmica puede reducir las emisiones de CO2 en 68,000 toneladas anuales (tpy) y otras emisiones como el dióxido de azufre y el óxido de nitrógeno en 850 tpy.
Lo conveniente de la tecnología moderna, sin embargo, es que podemos aprovechar el poder del calor desde profundidades aún más superficiales.
Otro proyecto geotérmico es el que lleva adelante una unidad de la empresa francesa Engie cerca de París, la cual está perforando un agujero de 2.3 kilómetros para aprovechar el agua subterránea que tiene temperaturas superiores a 70 °C. Esta agua será capturada en un sistema de tuberías y utilizada para calentar los hogares de la zona antes de ser devuelta al embalse subterráneo. La cantidad de CO2 que se elimina es de unas 25,000 tpy.
La tendencia geotérmica ciertamente se está tomando en cuenta. Finlandia es otro país que está considerando la utilización del calor natural de la Tierra para el calentamiento y posiblemente la generación de energía. Todavía tiene que averiguar si tiene recursos geotérmicos que pueden ser explotados económicamente.
Alemania también está aprovechando su potencial geotérmico, lo que no es sorprendente dado los ambiciosos objetivos de neutralidad del carbono del país, ya tiene una planta de calefacción y energía geotérmica en Baviera y hay planes para aumentar esta capacidad considerablemente antes de 2040, cuando Baviera tiene el objetivo de ser completamente carbono neutral.
Turquía es otro caso de ejemplo, el país tiene una capacidad geotérmica de más de 1.3 GW y planea elevarlo a 7 GW para 2025 a medida que la demanda de energía crece y Turquía tiene interés en deslastrarse de la dependencia de los combustibles fósiles, especialmente porque gran parte del petróleo y el gas que utiliza son importados.
Abundan los ejemplos. El mundo parece estar despertando al potencial de la energía geotérmica y al hecho de que no necesariamente tiene que ser prohibitivamente caro.
Los Estados Unidos no es la excepción, a principios de este mes, la Universidad de Texas anunció una iniciativa de energía geotérmica apodada la Organización de Emprendimiento Geotérmico que tendrá como objetivo convertir a Texas en un centro nacional para todas las actividades geotérmicas.
La región de Texas se puede decir es una de las más apropiadas, ya que, después de todo es el corazón del petróleo en EE.UU., y la perforación de pozos complejos, profundos y de altas temperaturas es lo que la industria del petróleo y el gas sabe hace mejor.
Las tecnologías existentes combinadas con innovaciones destinadas a reducir los costos de perforación se pueden aprovechar para permitir la perforación de energía geotérmica en cualquier parte del mundo.
Baseload una palabra mágica: la carga base es el flujo de energía constante y fiable que una red necesita para poder hacer su trabajo. La energía solar y eólica carecen de ella sin una instalación de almacenamiento de energía sólida. Sin embargo, la energía geotérmica fluye constantemente. Todo es cuestión de capturarla y utilizarla para la calefacción y la generación de energía.
Figura 1. Infografía del uso de la energía geotérmica
Los posibles obstáculos para el desarrollo de la energía geotérmica
El uso de la energía geotérmica no está exenta de problemas, entre ellas la que surge de la preocupación por el aumento de la actividad sísmica causada por la perforación, lo que está haciendo que los inversores desconfíen de colocar su capital en tales proyectos.
Otro problema son los altos costos iniciales, pero estos naturalmente caerán con el tiempo, de nuevo gracias a los avances en la tecnología que ha hecho que la perforación de petróleo y gas sea mucho más barata que antes.
Hay un futuro para la energía geotérmica, y podría ser brillante si se le presta la atención que merece.
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