Magma
La energía geotérmica es un recurso energético renovable. Consiste en aprovechar el calor almacenado bajo nuestros pies, es decir, en el interior de la superficie de la Tierra. Puede utilizarse a gran escala (a nivel de empresa) para generar electricidad, pero también a menor escala en hogares y empresas para proporcionar calefacción y refrigeración,
El calor producido por el magma es una gran fuente de energía que puede convertirse en electricidad. Para ello, se perfora la tierra y, por regla general, cuanto más bajo se baja, más calor se obtiene.
La huella de carbono de una central geotérmica es mínima. Una central geotérmica media emite un 99% menos de dióxido de carbono (CO2) por cada megavatio-hora (MWh) de electricidad que genera, según la EIA.
“Sostenible” es otra etiqueta utilizada para las fuentes de energía renovables. En otras palabras, la energía geotérmica es un recurso que puede mantener su propio ritmo de consumo, a diferencia de las fuentes de energía convencionales, como el carbón y los combustibles fósiles.
Aunque eso pueda parecer mucho, en realidad hay mucha más energía que la almacenada en el interior de la Tierra. Dicho esto, la mayor parte de la energía geotérmica es de difícil o poco rentable acceso. Las estimaciones realistas del potencial de las centrales geotérmicas varían entre 0,035 y 2 TW.
Bomba de calor
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Actualmente se considera que la energía geotérmica es una de las fuentes de energía más ventajosas. No sólo es un tipo de energía renovable, sino que además está presente en la mayoría de las zonas, superando incluso a algunas fuentes convencionales en muchos aspectos.
El Reino Unido está estudiando incluso la construcción del conector eléctrico más largo del mundo entre el Reino Unido e Islandia, que permitiría suministrar más energía renovable a 1,6 millones de hogares británicos que no disponen de bombas de calor geotérmicas. Además, está previsto construir la primera central geotérmica comercial en Cornualles (Reino Unido) si se obtienen todos los fondos necesarios.
Esto no debería sorprender, ya que algunos países se benefician de la presencia de la energía geotérmica a gran escala. El caso más conocido es el de Islandia, cuya electricidad es 100% sostenible, aprovechando la energía eólica, la hidráulica y, sobre todo, la geotérmica.
Energía geotérmica
La eficiencia media de las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles en Estados Unidos es del 36%. Esto significa que el 64% de la energía utilizada para producir electricidad en la mayoría de las centrales de Estados Unidos se desperdicia en forma de calor descargado a la atmósfera.
Al recuperar y utilizar el calor de la producción de electricidad in situ, los sistemas de cogeneración suelen alcanzar una eficiencia total del 65 al 80%. Algunos sistemas alcanzan eficiencias cercanas al 90%.
La siguiente ilustración muestra el aumento de la eficiencia de un sistema de cogeneración con motor alternativo de gas natural de 1 MW en comparación con la producción convencional de electricidad y energía térmica útil (es decir, la electricidad adquirida de la red y la energía térmica de una caldera in situ).
Este es un ejemplo de un sistema típico de cogeneración. Para producir 80 unidades de electricidad y energía térmica útil, el sistema convencional utiliza 155 unidades de energía, lo que supone un rendimiento global del 52%. Sin embargo, el sistema de cogeneración sólo necesita 100 unidades de insumos energéticos para producir las 80 unidades de electricidad y energía térmica útil, con lo que la eficiencia total del sistema es del 80%.
Energía nuclear
Esta central utiliza el ciclo Rankine. Se trata del ciclo del vapor producido en la caldera, que luego se lleva a la turbina de vapor (motor principal). Desde la turbina, el vapor se enfría hasta convertirse en agua en el condensador, y el agua resultante se devuelve a la caldera para repetir el ciclo.
Debido a la abundancia de combustible (carbón), este tipo de centrales puede utilizarse para producir grandes cantidades de energía eléctrica. En la mayoría de los países, estas centrales se utilizan como centrales de carga base. Esto se debe a que las centrales de vapor tardan en arrancar y no pueden utilizarse para atender los picos de carga, que suelen ser de corta duración.
Estas centrales (junto con las nucleares) se mantienen en funcionamiento casi a pleno rendimiento durante las 24 horas del día (a no ser que estén en mantenimiento). Tienen una vida útil típica de 30 a 40 años (aunque la mayoría de los gobiernos han reducido esta cifra a 35 años).
Las generaciones futuras tendrán que aprender a depender cada vez menos de este tipo de centrales eléctricas, debido al rápido y creciente agotamiento de los combustibles (carbón y petróleo). A medida que otros tipos de centrales eléctricas sean más eficientes, debería ser posible abandonar por completo el uso de este tipo de centrales.