Una fuente de Energía Renovable: La Geotérmica

in #stem-espanol6 years ago (edited)

Energía Geotérmica

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Nuevamente saludo a los Steemians que nos agrupamos en #STEM-Espanol para dar a conocer los más novedosos avances de investigación y todo lo que sabemos sobre Ciencia y Tecnología.

La utilización del viento, el Sol, el calor o las olas del mar están relacionados con la producción y transformación de la energía en sus diferentes modalidades: energía eólica, energía solar fotovoltaica, energía solar térmica, energía geotérmica, energía mareomotriz, todas constituyen una fuente de energía eventualmente inagotable.

En este post me voy a concentrar en el tema relacionado con la Geotérmica, su historia, forma de obtenerla y plantas de generación de energía eléctrica en un lugar geográfico específico de Europa, donde se instaló la primera planta de energía geotérmica en 1904 y todavía está operativa en Italia.

Larderello y su planta de energía geotérmica

Es bastante conocido que el Cinturón o Anillo de Fuego del Pacífico tiene una alta actividad sísmica y volcánica, pero también existe un punto clave a nivel mundial que dio origen a la idea de exploración del potencial geotérmico en Italia. Resulta sorprendente que este país se encuentra entre los límites de las placas tectónicas: Euroasiática, Indoautraliana y Africana, además posee una diversidad de fumarolas, volcanes, géiseres y fuentes termales que permitieron diseñar y construir la Primera Estación Generadora de Energía Geotérmica en la localidad Toscana llamada Larderello en la parte central de Italia, ya son 114 años de instalada y puesta en funcionamiento y hasta el día de hoy sigue operativa.

Primera Planta Geotérmica del planeta, Larderello-Italia. | Janericloebe (CC0)

A nivel mundial son pocos los países que se abastecen con este tipo de fuente inagotable de energía limpia: Estados Unidos de Norteamérica (más de 3,5 GW), Finlandia (cerca de 2,0 GW), Indonesia (1,5 GW) y México, Nueva Zelanda e Italia (1,0 GW). Como la necesidad energética es la base fundamental del progreso de un país, se están llevando a cabo varios proyectos de exploración a nivel geológico para determinar los sitios con alto potencial geotérmico. Lo que me llamó la atención fue que hasta hace unos 5 años no se tenía información precisa sobre los lugares con este tipo de energía. Después de 114 años de haberse inaugurado la primera planta geotérmica es cuando viene la International Renewable Energy Agency
(IREnA)
y presenta una serie de mapas de las estructuras geológicas que indicarían los posibles yacimientos geotérmicos, o lo que sería el lanzamiento del primer
mapa geotérmico
de escala mundial.

Planta Geotérmica, Tuscany-Italia. | T. Agemar (CC-BY-4.0)

Si bien es cierto que Italia fue el primer país en explotar este tipo de recurso energético y que ocupa el sexto lugar en potencia eléctrica instalada, también Islandia le sigue los pasos en el séptimo lugar con 0,8 GW, siendo la región de Krafla la que posee un extensa caldera térmica de unos 10 kilómetros de extensión y aportando más de 50 MW de potencia eléctrica. En la siguiente imagen se observa la planta generadora trabajando en pleno invierno.

Planta Geotérmica, Krafla-Islandia. | Ásgeir Eggertsson (CC-BY-SA-3.0)

Es algo novedoso que me gusta hacer de vez en cuando y es el hecho de formular una pregunta muy simple, pero que debimos plantearla al principio del post, ¿qué es la energía geotérmica?

Es el aprovechamiento del calor que existe al interior de La Tierra para generar electricidad ( Energía Geotérmica)

Proceso de Generación Geotérmica. | Rxn111130 (CC-BY-SA-4.0)

Desde el punto de vista de la Física, no es más que la aplicación del Principio de la Conservación de la Energía, donde aprovechamos la energía calórica y la transformamos en energía eléctrica utilizando tuberías para el intercambio de calor y generadores eléctricos.

Puntos a favor de la Geotérmica

En Venezuela todavía se mantiene la generación hidroeléctrica en primer lugar, a pesar de que la falta de mantenimiento provocará el colapso eminente de este tipo de abastecimiento eléctrico, por lo cual se emigra rápidamente al consumo de hidrocarburos para las plantas termoeléctricas que funcionan en el estado Zulia. Como el factor energético es un problema geopolítico, entonces es poco probable que se exploten las fuentes de energías alternativas de manera institucional y responsable en el país.

Sin embargo, en países no productores de petróleo se ven en la necesidad imperiosa de buscar la generación eléctrica en fuentes de energías de tipo renovables que constituyen su única alternativa, a menos que deseen comprar energía eléctrica a un país vecino. Por la información que he recopilado en las referencias bibliográficas me permito entregarles estos puntos de comparación entre las distintas fuentes de generación de energía:
  • La energía eólica requiere ciertos parámetros de humedad relativa en el aire, altura del aerogenerador y su limitante principal es mantener un valor estable en la velocidad del viento. A veces se consiguen ráfagas de viento que detienen la generación y también se paraliza la producción de energía si la velocidad es mínima para provocar el arranque del aerogenerador.
  • La energía solar térmica y fotovoltaica tiene como principal enemigo la oscuridad, mientras tengamos horas de sol con irradiancia intensa, pues se puede tener una eficiencia de conversión de energía solar en energía eléctrica. Depende de las condiciones atmosféricas y las horas de iluminación solar.
  • Al comparar estas dos fuentes de energías renovables con la geotérmica, podemos inclinarnos por la generación de energía proveniente del calor interno de La Tierra. Se mantiene constante, el suministro de calor es durante todo el día, no depende de las condiciones ambientales atmosféricas, las centrales geotérmicas pueden ocupar menos espacio comparada con una central fotovoltaica, etc.
  • La distribución de energía puede ser localizada o trasladada en ductos de conducción térmica hasta un radio de alcance más amplio que la energía eólica o solar.
  • No se requiere el uso de acumuladores (baterías) para el almacenamiento de la energía producida.

Planta Geotérmica, Krafla. | Glassholic (CC-BY-SA-4.0)

Quedan muchas cosas pendientes, la definición de los conceptos básicos y la técnica utilizada para el aprovechamiento de ese calor constante que proviene del interior de la corteza terrestre. Me parece que la presentación histórica de la primera planta generadora de energía geotérmica abre el camino para seguir investigando y transmitir esos pequeños detalles que enmarcan el conocimiento de este tema de la Física.

    Estos son los temas que me motivan a seguir compartiendo en esta comunidad científica de #stem-espanol, todo lo relacionado con Energía y sus transformaciones. Pronto presentaré otro post interesante con algunos conceptos de la energía geotérmica y sus aplicaciones.


Si deseas profundizar tus conocimientos acerca de este
tema, te recomiendo:


La Energía es la fuente de todo lo que sucede en #stem-espanol!

La Energía que proviene del centro de La Tierra

Erupción del Geyser Strokkur, Islandia. Crédito: Orikrin1998 (CC-BY-SA-3.0)
Sort:  

Fuentes de energía ecológicas... Están ahí, pero no siempre se aprovechan del todo.
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