La generació d'energia geotèrmica és un procés que ens permet aprofitar la calor continguda a l'interior de la Terra per produir electricitat i proporcionar calefacció i refrigeració de manera eficient i sostenible.
En aquest article, explicarem detalladament el procés de generació d'energia geotèrmica i com es transforma la calor terrestre en electricitat.
Funcionament duna central geotèrmica
Les plantes geotèrmiques són centrals tèrmiques que utilitzen lenergia tèrmica del subsòl per generar electricitat.
A continuació expliquem com funciona aquest procés geotèrmic:
1. Recollida de la calor geotèrmica
El primer pas crucial en el procés de generació denergia geotèrmica és la recollida de la calor geotèrmica. Per això, es perforen pous geotèrmics a la Terra, que poden variar en profunditat segons la regió i la disponibilitat de calor geotèrmic.
Com més profund es perfori, més gran serà la temperatura del fluid geotèrmic recollit. La calor prové de la descomposició d'elements radioactius i de la calor residual de la formació de la Terra.
2. Recirculació del fluid geotèrmic
Quan s'ha recollit el fluid geotèrmic, es bomba a la superfície. Aquest fluid pot ser aigua calenta, vapor o una barreja de tots dos.
Sovint, el fluid geotèrmic es troba sota pressió a causa de les altes temperatures al subsòl. La pressió pot ser explotada per portar el fluid a la superfície sense necessitat de bombes addicionals, cosa que augmenta l'eficiència del procés.
3. Generació d'electricitat
El fluid geotèrmic recollit es dirigeix cap a una central geotèrmica, on es fa servir per escalfar un segon fluid, que generalment és un refrigerant de cicle orgànic de Rankine.
Aquest segon fluid es vaporitza degut a la calor del fluid geotèrmic i es converteix en vapor a alta pressió. El vapor generat impulsa una turbina connectada a un generador elèctric.
La turbina transforma l'energia cinètica del vapor en energia mecànica, que alhora es converteix en electricitat a través del generador.
4. Condensació i recirculació del vapor
Després d'impulsar la turbina, el vapor es refreda i es condensa en un condensador. La condensació del vapor torna a convertir-lo en líquid, llest per ser recirculat novament al sistema.
Esta recirculación del fluido garantiza que el proceso sea cíclico y continuo, sin la necesidad de consumir más recursos geotérmicos.
En este proceso, no se consume agua ni se libera dióxido de carbono a la atmósfera, lo que lo convierte en un método de generación de energía muy respetuoso con el medio ambiente.
5. Distribución de electricidad
La electricidad generada en la central geotérmica se distribuye a través de la red eléctrica y se utiliza para alimentar hogares, industrias, y una amplia gama de consumidores.
La ventaja clave de la energía geotérmica en este punto es su capacidad para proporcionar electricidad de manera continua, ya que no depende de las condiciones climáticas, a diferencia de fuentes de energía intermitentes como la energía solar y la eólica.
Funcionamiento de la geotermia en una vivienda
El aprovechamiento de la energía geotérmica para viviendas implica el uso de sistemas de calefacción y refrigeración geotérmica, también conocidos como bombas de calor geotérmicas, para regular la temperatura en el interior de los hogares de manera eficiente y sostenible.
Estos sistemas aprovechan la temperatura constante del suelo a cierta profundidad para calentar en invierno y enfriar en verano.
A continuación se explica cómo funciona este proceso:
1. Captación de calor geotérmico
En un sistema de calefacción y refrigeración geotérmica para viviendas, se instalan tuberías o bucles enterrados en el suelo, generalmente a una profundidad de alrededor de 1,5 a 2 metros o más. Estas tuberías están llenas de un líquido refrigerante, que es una mezcla de agua y anticongelante. A medida que el líquido circula a través de las tuberías, absorbe el calor del suelo en invierno.
2. Transferencia de calor
El líquido refrigerante absorbe el calor del suelo y lo lleva de regreso al sistema de calefacción de la vivienda. En un ciclo de refrigeración inversa, el calor absorbido se transfiere al aire del interior de la casa a través de un intercambiador de calor, elevando la temperatura en el hogar.
3. Distribución del calor
La energía térmica transferida al aire se distribuye a través de conductos o radiadores en el hogar, proporcionando calor en todo el espacio habitable.
4. Enfriamiento en verano
Durante los meses más cálidos, el sistema de calefacción y refrigeración geotérmica puede funcionar en modo inverso, es decir, como sistema de refrigeración. En este caso, el calor del aire interior se transfiere al líquido refrigerante y luego se disipa en el suelo. Esto enfría el aire en el hogar.