Energía geotérmica, el calor de la Tierra


En griego antiguo, «Géo» significa «tierra» y «Termos» significa «calor». Capturar el calor de la tierra para calefacción o generación de energía es el principio de la energía geotérmica. ¡Y no fue ayer! Se pueden encontrar rastros de su uso desde el Paleolítico. La antigua Roma lo usaba para bañarse. Los sitios que utilizan energía geotérmica se ubican luego en sitios de géiseres y fuentes termales.

Pero concretamente, ¿cuál es el principio de la energía geotérmica?

La energía geotérmica consiste en aprovechamiento del calor natural del subsuelo terrestre especialmente la corteza terrestre.

La corteza terrestre tiene un espesor promedio de 30 km debajo de los continentes. Cuanto más bajo vaya, mayor será la temperatura. Se llama gradiente geotérmico.

¿De dónde proviene el calor de la corteza terrestre?

La mayor parte del calor proviene de elementos radiactivos que se encuentran naturalmente en las rocas de la corteza terrestre y el manto superior. A medida que se desintegran, estos elementos radiactivos liberan calor. Este fenómeno es la fuente del 90% del calor interno del sótano.

En pequeña parte, también proviene del centro de la Tierra, su núcleo interno. Este calor del núcleo se irradia a la corteza terrestre.

El calor de la corteza terrestre varía según la región del mundo.

Diferentes tipos de energía geotérmica en diferentes regiones del mundo.

Existen diferentes tipos de energía geotérmica de baja o alta energía.

La energía geotérmica de bajo consumo produce calor (para calefacción y/o agua caliente sanitaria) y electricidad de alta energía*.

La energía geotérmica de alta energía se está desarrollando vigorosamente en África. Kenia en particular es un gran ejemplo de cómo se puede lograr la independencia energética a través de esta tecnología. En Centroamérica también podemos mencionar a Costa Rica, donde la energía geotérmica es la principal fuente de energía renovable del país.

Otro ícono geotérmico: Suecia. El país tiene una política que incentiva a las personas a instalar sistemas de producción de energía renovable en sus hogares. Por lo tanto, Suecia promueve la energía geotérmica con un consumo de energía extremadamente bajo a gran escala. Este tipo de energía geotérmica se clasifica técnicamente como energía geotérmica superficial y consiste en capturar calor a una profundidad de 100 metros bajo tierra.

* Uso de agua con una temperatura superior a 100°C. En este caso, el vapor se utiliza para hacer girar una turbina y generar electricidad.

¿Y en Francia?

Francia desarrolla principalmente energía geotérmica con bajo consumo de energía.

3 regiones concentran la mayor parte de las instalaciones del país

    • Ile de France es una región líder en energía geotérmica.
    • Luego Aquitania con una veintena de instalaciones.
    • Finalmente, Alsacia con manantiales más profundos y cálidos que también pueden producir electricidad.

Echemos un vistazo a Ile de France de los cuales el futuros centrales de la Comunidad Urbana Paris-Vallée de la Marne se beneficiará, a través de Lumo, de la financiación de inversiones participativas.

La cuenca de París en su conjunto se beneficia de condiciones favorables para la energía geotérmica. Su subsuelo está compuesto por rocas calizas porosas llenas de agua caliente y que constituyen acuíferos. Entre 1.500 y 2.000 metros de profundidad se encuentra el Acuífero Dogger*. La temperatura del Dogger varía entre 55°C y 85°C. Esencialmente, este acuífero profundo se explota en Ile de France y se utiliza para calentar casas y edificios.

Más de 40 plantas geotérmicas abastecen aproximadamente a 350.000 hogares.

*Precisión geológica sobre el acuífero Dogger: no debe representarse como una bolsa profunda de agua sino como una formación rocosa en la que circula el agua.

Energía geotérmica y calefacción urbana, ¿cómo funciona?

fuentes

Primero cavamos un primer hoyo, esto es todo buena produccion por donde sacaremos el agua geotérmica. A esta profundidad, el agua está bajo presión, por lo que sube de forma natural. Para tener más caudal, añadimos una bomba.

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Una vez que llega a la superficie, esta agua se encuentra a aproximadamente 70°C y llega a la planta geotérmica donde pasa por un intercambiador de calor que permitirá recuperar su calor y transmitirlo a una 2ª red de agua que es la red de distribución.

Después de ceder su calor, el agua geotérmica se reinyecta a través de otro pozo al Acuífero Dogger.

Esta agua de las profundidades circula por tanto en un circuito cerrado. Esto se llama la técnica de doblete geotérmico.

intercambiador

El intercambiador de calor transmite el calor a la red de distribución urbana asociada a la instalación.

Esta red de distribución consta de tuberías aisladas y enterradas que atraviesan la ciudad. A los pies de cada edificio, subestaciones equipadas con intercambiadores de calor intercambian a su vez calor con los circuitos de calefacción y agua caliente sanitaria de cada edificio.

Es importante señalar que en la geotermia de bajo consumo, el agua caliente captada por el sondeo no es la que circula en la red de calefacción. Es el intercambiador de calor que transfiere las calorías del agua de un pozo a otro.agua de la ciudad que circula en la red térmica.

Refuerzos

En el invierno, en el momento en que la elaboración de calor por medio de la tierra no es lo bastante grande, se emplean métodos de producción adicionales como ayuda. Una bomba de calor, por ejemplo

Además, opera como si fuera un único centro. La bomba de calor asimilará parte del calor del residuo de la red que se dirige de vuelta a la caldera para agruparlo y luego lo enviará a la red que sale de la caldera. De esta manera, en vez de generar agua a la temperatura de 70 grados Celsius, se genera a la de 80 grados Celsius.

Asimismo es posible utilizar energía a partir de plantas. generación eléctrica Esta es una central alimentada por gas natural. Gracias a un propulsor, generan energía eléctrica y calor. El calor del escape de los gases de la turbine se resta y se compensa con el calor generado por la energía geotérmica.

La red puede además ser complementada con zonas de calderas subsidiarias que también funcionan con gas. Inician durante los periodos de temperatura baja cuando el número de plantas geotérmicas y de generación de energía es bajo. Asimismo son usados en el caso de un percance o labor en la internet.

Todos estos son nombrados como parte de la mezcla de energía.

Una energía con bajas emisiones de CO2

Bajo proceso funciónEL emisiones de CO22 de una planta geotérmica se reducen a nada cuando la planta reinyecta los fluidos geotérmicos en sus depósitos subterráneos, lo que suele ser el caso de las plantas modernas.

Sin embargo, estas instalaciones requieren una excelente VIGILANCIA y una buena mantenimiento tanto preventivo como curativo.

En cuanto al mantenimiento, podemos citar la naturaleza del agua utilizada. Son variaciones de salinidad y cada tipo de agua requiere diferentes condiciones de operación. El agua muy salada causa problemas de corrosión en particular.

El monitoreo de acuíferos requiere habilidades específicas. En Francia, este es el papel del BRGM (Oficina de Investigación Geológica y Minera). De hecho, la sostenibilidad de la planta depende de sostenibilidad del recurso geotérmico. es esencial para no te excedas. También es necesario anticipar la ocurrencia de un descubrimiento geotérmico (declive). Reinyectar agua más fría que el acuífero da como resultado la creación de «burbujas frías» que conducen a un enfriamiento gradual del recurso que puede poner en peligro su explotación.

La energía geotérmica bien gestionada puede tener una vida útil de 50 años.

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