Como alternativa relativamente limpia y sostenible a las fuentes de energía tradicionales, la energía geotérmica desempeña un importante papel en la obtención de la independencia de recursos no renovables como el carbón y el petróleo. La energía geotérmica no sólo es increíblemente abundante, sino que es extremadamente rentable en comparación con otras formas populares de energía renovable.
Sin embargo, al igual que ocurre con otras energías, el sector de la energía geotérmica presenta algunas desventajas, como la posible contaminación del aire y de las aguas subterráneas. Aun así, al equilibrar los pros y los contras de la energía geotérmica, es evidente que proporciona una fuente de energía atractiva, accesible y fiable.
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía geotérmica?
La energía geotérmica, que proviene del núcleo de la Tierra, se genera cuando se bombea agua caliente a la superficie, se convierte en vapor y se utiliza para hacer girar una turbina en la superficie. El movimiento de la turbina crea energía mecánica que luego se convierte en electricidad mediante un generador. La energía geotérmica también puede obtenerse directamente del vapor subterráneo o mediante bombas de calor geotérmicas, que utilizan el calor de la Tierra para calentar y enfriar las viviendas.
Ventajas de la energía geotérmica
Como fuente de energía relativamente limpia y renovable, la energía geotérmica tiene una serie de ventajas sobre los combustibles tradicionales como el petróleo, el gas y el carbón.
Es más limpia que las fuentes de energía tradicionales
La extracción de energía geotérmica no requiere la quema de ningún combustible fósil como el petróleo, el gas o el carbón. Por ello, la extracción de energía geotérmica produce sólo una sexta parte del dióxido de carbono que produce una central eléctrica de gas natural, que se considera relativamente limpia. Además, la energía geotérmica apenas produce gases sulfurosos u óxido nitroso.
La comparación de la energía geotérmica con el carbón es aún más impresionante. La central eléctrica de carbón media de EE.UU. produce unas 35 veces más CO2 por kilovatio-hora (kWh) de electricidad que lo que emite una central geotérmica.
La energía geotérmica es renovable y sostenible
Además de producir una forma de energía más limpia que otras alternativas, la energía geotérmica es también más renovable y, por tanto, más sostenible. La energía geotérmica procede del calor del núcleo de la Tierra, por lo que no sólo es renovable, sino prácticamente ilimitada. De hecho, se calcula que se ha aprovechado menos del 0,7% de los recursos geotérmicos de Estados Unidos.
La energía geotérmica extraída de los depósitos de agua caliente también se considera sostenible porque el agua puede reinyectarse, recalentarse y reutilizarse. Por ejemplo, en California, la ciudad de Santa Rosa recicla sus aguas residuales tratadas como fluido de reinyección a través de la central eléctrica The Geysers, lo que da lugar a un depósito más sostenible para la producción de energía geotérmica.
Además, el acceso a estos recursos seguirá ampliándose con el desarrollo de la tecnología de los sistemas geotérmicos mejorados (EGS), una estrategia que consiste en inyectar agua en las rocas profundas para reabrir las fracturas y aumentar el flujo de agua caliente y vapor hacia los pozos de extracción.
La energía es abundante
Se puede acceder a la energía geotérmica procedente del núcleo de la Tierra prácticamente en cualquier lugar, lo que la hace increíblemente abundante. Los yacimientos geotérmicos situados a uno o dos kilómetros de la superficie de la Tierra son accesibles mediante perforación y, una vez explotados, están disponibles todo el día, todos los días. Esto contrasta con otras formas de energía renovable, como la eólica y la solar, que sólo pueden captarse en circunstancias ideales.
Sólo requiere una pequeña huella de tierra
En comparación con otras opciones de energía alternativa, como la solar y la eólica, las centrales geotérmicas requieren una cantidad neta de terreno relativamente pequeña para producir la misma cantidad de electricidad, porque la mayoría de los elementos principales se encuentran bajo tierra. Una central geotérmica puede requerir tan sólo 7 millas cuadradas de superficie por teravatio hora (TWh) de electricidad. Para obtener la misma producción, una planta solar requiere entre 10 y 24 millas cuadradas, y un parque eólico necesita 28 millas cuadradas.
La energía geotérmica es rentable
Debido a su abundancia y sostenibilidad, la energía geotérmica es también una alternativa rentable a otras opciones más destructivas para el medio ambiente. La electricidad generada en Los Géiseres, por ejemplo, se vende a entre 0,03 y 0,035 dólares por kWh. Por otro lado, según un estudio de 2015, el coste medio de la energía de las centrales de carbón es de 0,04 $ por kWh; y el ahorro es aún mayor si se compara con otras energías renovables como la solar y la eólica, que suelen costar alrededor de 0,24 $ por kWh y 0,07 $ por kWh, respectivamente.
Se apoya en la innovación continua
La energía geotérmica también destaca por la continua innovación que hace que la fuente de energía sea aún más abundante y sostenible. En general, se espera que la cantidad de energía producida a partir de plantas geotérmicas se dispare hasta unos 49.800 millones de kWh en 2050, frente a los 17.000 millones de kWh de 2020. También se espera que el uso y el desarrollo continuos de la tecnología EGS amplíen la viabilidad geográfica de la recolección de energía geotérmica.
El aprovechamiento de la energía geotérmica produce valiosos subproductos
El aprovechamiento del vapor y el agua caliente geotérmicos para generar energía produce otro subproducto: residuos sólidos como el zinc, el azufre y el sílice. Esto se consideraba históricamente una desventaja porque los materiales debían eliminarse adecuadamente en lugares autorizados, lo que aumentaba los costes de convertir la energía geotérmica en electricidad útil.
Por suerte, algunos de los subproductos valiosos que pueden recuperarse y reciclarse se extraen y venden ahora intencionadamente. Incluso mejor: la producción de residuos sólidos suele ser tan baja que no tiene un impacto significativo en el medio ambiente.
Desventajas de la energía geotérmica
La energía geotérmica tiene una serie de ventajas frente a otras opciones menos renovables, pero sigue habiendo aspectos negativos derivados de los costes financieros y medioambientales, como el elevado consumo de agua y el potencial de degradación del hábitat.
Requiere una elevada inversión inicial
En lugar de requerir elevados costes de funcionamiento y mantenimiento, las centrales geotérmicas requieren una elevada inversión inicial: unos 2.500 dólares por kilovatio (kW) instalado. Esto contrasta con los 1.600 dólares por kW de las turbinas eólicas, lo que hace que la energía geotérmica sea más costosa que algunas opciones energéticas alternativas. Sin embargo, es importante señalar que las nuevas centrales eléctricas de carbón pueden costar hasta 3.500 dólares por kW, por lo que la energía geotérmica sigue siendo una opción rentable a pesar de sus elevados requisitos de capital.
La energía geotérmica se ha relacionado con los terremotos
Las centrales geotérmicas suelen reintroducir agua en los depósitos térmicos mediante la inyección en pozos profundos. Esto permite a las plantas deshacerse del agua utilizada en la producción de energía manteniendo la sostenibilidad del recurso: el agua reinyectada puede recalentarse y utilizarse de nuevo. La EGS también requiere la inyección de agua en los pozos para ampliar las fracturas y aumentar la producción de energía.
Desgraciadamente, el proceso de inyección de agua a través de pozos profundos se ha relacionado con un aumento de la actividad sísmica en las proximidades de estos pozos. Estos leves temblores suelen denominarse microseísmos, y a menudo no son perceptibles. Por ejemplo, el Servicio Geológico de EE.UU. (USGS) registra cada año unos 4.000 terremotos de magnitud superior a 1,0 en las proximidades de los Géiseres, algunos de los cuales llegan a registrar hasta 4,5.
La producción utiliza un gran volumen de agua
El uso del agua puede ser un problema tanto en la producción de energía geotérmica tradicional como en la tecnología EGS. En las centrales geotérmicas estándar, el agua se extrae de los depósitos geotérmicos subterráneos. Aunque el exceso de agua suele inyectarse de nuevo en el yacimiento a través de la inyección en pozos profundos, el proceso puede dar lugar a un descenso general de las capas freáticas locales.
El consumo de agua es aún mayor en la producción de electricidad a partir de energía geotérmica mediante EGS. Esto se debe a que se necesitan grandes volúmenes de agua para perforar pozos, construir pozos y otras infraestructuras de la planta, estimular los pozos de inyección y hacer funcionar la planta.
Puede provocar la contaminación del aire y de las aguas subterráneas
Aunque es menos perjudicial para el medio ambiente que la perforación de petróleo o la extracción de carbón, el aprovechamiento de la energía geotérmica puede provocar la degradación de la calidad del aire y de las aguas subterráneas. Las emisiones consisten principalmente en dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, pero esto supone un daño mucho menor que el de las plantas de combustibles fósiles que producen una cantidad similar de energía. Los impactos en las aguas subterráneas se deben en gran parte a los aditivos utilizados para evitar la deposición de sólidos en el costoso equipo y en los tubos de perforación.
Además, el agua geotérmica suele contener sólidos totales disueltos, fluoruro, cloruro y sulfato en niveles que superan las normas primarias y secundarias del agua potable. Cuando esta agua se convierte en vapor -y en última instancia se condensa y vuelve al subsuelo- puede producirse una contaminación del aire y de las aguas subterráneas. Si se produce una fuga en una EGS, la contaminación puede alcanzar concentraciones aún mayores. Por último, las centrales geotérmicas pueden producir emisiones de elementos como el mercurio, el boro y el arsénico, pero los impactos de estas emisiones aún se están estudiando.
Se ha relacionado con la alteración de los hábitats
Además de poder contaminar el aire y las aguas subterráneas, la producción de energía geotérmica puede provocar la destrucción del hábitat en las proximidades de los pozos y las centrales eléctricas. La perforación de yacimientos geotérmicos puede llevar varias semanas y requiere equipos pesados, carreteras de acceso y otras infraestructuras; en consecuencia, el proceso puede alterar la vegetación, la vida silvestre, los hábitats y otras características naturales.
Requiere altas temperaturas
En general, las centrales geotérmicas requieren temperaturas del fluido de al menos 300 grados Fahrenheit, pero pueden ser tan bajas como 210 grados. Más concretamente, la temperatura necesaria para aprovechar la energía geotérmica varía según el tipo de central. Las centrales de vapor flash requieren temperaturas del agua superiores a los 360 grados Fahrenheit, mientras que las centrales de ciclo binario normalmente sólo necesitan temperaturas entre 225 y 360 grados Fahrenheit.
Esto significa que los depósitos geotérmicos no sólo tienen que estar a uno o dos kilómetros de la superficie de la Tierra, sino que deben estar situados donde el agua pueda ser calentada por el magma del núcleo de la Tierra. Los ingenieros y geólogos identifican las posibles ubicaciones de las centrales geotérmicas perforando pozos de prueba para localizar los depósitos geotérmicos.
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