L´energia geotèrmica és un tipus d´energia renovable que s´obté a partir de la calor de l´interior de la Terra. Aquesta energia tèrmica es pot obtenir sense la combustió de cap material. És una forma denergia neta sense emissions de diòxid de carboni.
La temperatura a les capes interiors de la Terra es manté constant durant les diferents estacions de l´any. Les capes internes de l'escorça terrestre són més calentes que la superfície a l'hivern i més fredes a l'estiu.
De vegades aquesta energia va lligada a altres fenòmens geològics com la presència de guèisers, volcans o aigües termals. Aquests fenòmens faciliten molt la possibilitat d'extreure energia tèrmica a instal·lacions a prop d'aquestes zones.
Per aprofitar la calor de la terra es passa un fluid per la zona calenta. D'aquesta manera, es pot transportar l'energia tèrmica a la superfície. Posteriorment es pot aprofitar la calor directament o convertir-la en energia elèctrica.
Procés i producció denergia geotèrmica
El sistema de producció denergia geotèrmica es basa en la diferència de temperatures entre el subsòl i la superfície. L'energia es bescanvia en forma de calor a través de dos circuits tancats d'aigua que els connecten.
En un habitatge o un edifici
Un dels avantatges de lenergia geotèrmica és que es pot utilitzar per escalfar a lhivern i refrigerar a lestiu amb una alta eficiència energètica.
Per obtenir calor a l'hivern, l'aigua dins del circuit captador geotèrmic recorre el subsòl fins a escalfar-se. El captador geotèrmic escalfa l'aigua al circuit emissor radiant amb un intercanviador de calor. El circuit emissor és un circuit tancat que cedeix la calor a l'edifici.
A l'estiu, la calor es desplaça en sentit contrari. L'eficiència de l'energia geotèrmica és més gran com més profund estigui el circuit del subsòl.
Una altra opció per a un habitatge és obtenir aigua calenta sanitària o sistemes de calefacció.
En qualsevol cas, s'utilitzen bombes de calor per optimitzar el rendiment tèrmic.
En una central elèctrica
Una central geotèrmica produeix electricitat.
L'aigua calenta també es pot utilitzar per generar vapor i accionar una turbina de vapor. D'aquesta manera, l'energia geotèrmica es transforma en energia mecànica (energia cinètica).
L'energia mecànica es pot utilitzar per moure màquines o per transformar-la en energia elèctrica: electricitat.
Tipus de fonts geotèrmiques
Aquestes fonts denergia renovable sobtenen a través de lextracció de la calor interna de la Terra a través de pous geotèrmics. Hi ha diverses zones amb aigües termals.
Aquestes aigües termals poden ser les que es fan servir en balnearis o altres centres. Aquestes aigües estan escalfades per la temperatura de linterior de la Terra.
Laigua calenta amb una elevada energia interna, pot fluir de manera natural pels impulsos dels fluxos daigua i vapor o per bombament. Cal seleccionar el mètode que cal utilitzar en funció del mètode que sigui més rendible econòmicament.
No hi ha cap mètode a l'hora d'aprofitar aquest tipus d'energia. Hi ha hagut projectes que a alguns països s'han hagut de desestimar per la seva inviabilitat econòmica.
El magma (roques foses) és una gran font denergia geotèrmica, ja que les roques només es troben en estat líquid a temperatures extremadament altes. Tot i això, amb la tecnologia que està disponible és econòmicament inviable.
Les explotacions per extreure aigua calenta solen disposar d'un nombre parell de pous geotèrmics. Per un s'extreu l'aigua calenta i per l'altre es torna a injectar aigua a l'aqüífer quan ja està refredada.
Tipus de jaciments geotèrmics
Els diferents tipus de jaciments de l'energia geotèrmica es classifiquen segons la temperatura de la font termodinàmica. D'aquesta manera tenim energia geotèrmica d'alta temperatura, de temperatura mitjana i energia geotèrmica de baixa i de temperatura molt baixa.
Energia geotèrmica d'alta temperatura
Aquest tipus denergia neta es troba en zones on la capa de la corfa terrestre encara és activa. Aquí, la temperatura oscil·la entre els 150 ° C i els 400 graus Celsius. En aquests casos, el vapor surt a la superfície mitjançant una turbina de vapor que genera electricitat.
Les perforacions que cal fer per extreure l'aigua calenta són gairebé iguals a les que es fan per extreure petroli dels pous.
Energia geotèrmica de mitjana temperatura
A les instal·lacions d'energia geotèrmica de mitjana temperatura les temperatures oscil·len entre els 70°C i els 150 graus Celsius. El rendiment energètic de conversió vapor-electricitat és força menor, en aquest cas cal afegir un component volàtil.
Aquest tipus denergia geotèrmica es pot transformar en centrals elèctriques petites. No obstant això, és a la distribució a través de la xarxa urbana on el seu ús és màxim. Es fa servir per a sistemes de calefacció i refrigeració, amb màquines d'absorció.
Per a la producció delectricitat, cal que el fluid estigui entre 120 ° C i 180 ° C.
Energia geotèrmica de baixa temperatura
S'aprofita a àmplies zones, a zones més àmplies que la que treballa a temperatures altes o mitges. Es pot trobar a les conques sedimentàries, el fluid daquestes conques es troba a una temperatura entre 50 ° C i 70 ° C.
Energia geotèrmica de molt baixa temperatura
Es fa servir per donar servei a les necessitats domèstiques, urbanes i agrícoles. Els fluids que es poden trobar són a unes temperatures entre 20°C i 50°C.
Tant l'energia geotèrmica a baixa temperatura ia temperatura molt baixa són molt útils per als sistemes de calefacció urbans. Aquests sistemes es fan a través de circuits tancats.
Exemples d'usos i aplicacions
Els usos de lenergia geotèrmica es basen en lús de lenergia calorífica i en la generació delectricitat. A nivell més concret, algunes de les aplicacions d'aquesta energia renovable són les següents:
Aire condicionat al´estiu. En un habitatge amb calefacció per terra es pot fer circular el fluid de la calefacció pel subsòl.
Calefacció a lhivern.
Aigua calenta sanitària. Utilitzada al dia a dia d'una casa.
Electricitat. L'electricitat s'obté a centrals elèctriques. Aquest tipus de central termoelèctrica permet reduir la dependència energètica dels combustibles fòssils i de lenergia nuclear.
Producció de calor. Aquesta calor es pot aplicar a processos industrials. Per exemple processos de calefacció, assecat, evaporació, destil·lació, esterilització, desglaç, rentat i extracció de sals.
