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La energía de los volcanes: viajando al centro de la Tierra

Nervis Villalobos, Director Técnico y de Operaciones de Enersia Technology & Innovation

Constante, poderosa y prácticamente eterna. La energía calorífica acumulada que tenemos bajo nuestros pies seguramente seguirá ahí mientras el mundo siga siendo mundo, susceptible de ser aprovechada y reconvertida. Su potencial es tan amplio como poco explotado, y mientras tanto la geotermia permanece en la sombra, ocupando un discreto segundo plano dentro de las opciones menos contaminantes de energía. Esperemos que no por mucho tiempo.

Sus manifestaciones son muchas y dignas de estudio: arroyos calientes o fuentes termales, géiseres o fumarolas, por los que el agua o el vapor caliente emergen al exterior por fisuras o grietas en la corteza, o violentas erupciones volcánicas. Y a partir de ellas se generan aprovechamientos de tres tipos: los de muy baja temperatura, los de temperaturas medias y los de altas temperaturas. Los primeros se emplazan entre los 20 y 60ºC, y aprovechan tanto el calor de la corteza terrestre como el del sol que se absorbe. Sirven sobre todo para climatizar y dotar de agua caliente viviendas y edificios. Los segundos utilizan fluidos de entre 70 y 150ºC y se aprovechan para proporcionar  calefacción y agua caliente en pueblos y ciudades. También sirven para producir electricidad en algunos casos, además de emplearse en balnearios e industrias. Los últimos son los yacimientos de alta temperatura, que existen en las zonas activas de la corteza, sobre todo en los volcanes. Su calor está comprendido entre los 150 y 600ºC y genera altas presiones y vapor de agua, susceptibles de accionar generadores electricos. Cuando se confirma la existencia de un reservorio con estas características, se perfora en profundidades superiores a los 2.500 metros hasta hallar el vapor, que es conducido a través de tuberías especiales hasta la central donde se le hace pasar por turbinas y es convertido en electricidad. Al final del proceso el agua sobrante se reinyecta al subsuelo de nuevo para ser recalentada, mantener la presión y sustentar la reserva. El proceso utilizado tiene claras semejanzas con el usado por el fracking para la extracción de petróleo, con los riesgos que este comporta.

Obtener energía desde una planta geotérmica en zonas volcánicas con fuentes de calor magmática a varios kilómetros de profundidad es, a día de hoy, relativamente sencillo, ya que los depósitos o corrientes de agua subterránea son calentados por el magma. Resulta más compleja la explotación de focos volcánicos donde no existe un reservorio de forma natural, pero a los que se les inyecta agua para crear un acuífero, permitiendo aprovechar si cabe aún más el recurso. Es en esta generación artificial de los que se denominan yacimientos estimulados (EGS) donde se han realizado más progresos últimamente.

Se tiende a pensar que un volcán está compuesto sólo por el cráter y la montaña que lo abraza pero, realmente, su área más cercana también forman parte de él. En su interior se crea la erupción, por eso suele haber otras zonas cercanas donde emanan cantidades de vapor o aguas limítrofes en las que existe concentración de gases nocivos. Utilizar estos gases supone una excelente solución para generar energía a la vez que se reducen altos niveles de metano, que pueden ser perjudiciales para la salud. Se trata de centrales que desarrollan sistemas geotérmicos para obtener energía a partir de este gas. En el lago Kivu, situado en la zona más crítica de volcanes en África, entre Ruanda y la República Democrática del Congo, han seguido esta técnica. Al extraer etanol también se obtiene dióxido de carbono, que se reinyecta en la superficie del lago. Esto permite disminuir la presión del gas y evitar erupciones.

Islandia, a la cabeza de la geotermia

Pero realmente la novedad y quizás la revolución geotérmica la está poniendo Islandia sobre la mesa. La singular geología de su espacio geográfico (con más de 200 volcanes y 600 manantiales de agua caliente) posiblemente pueda generar en breve más energía de la que necesita, ya que actualmente produce más de un 85% con este recurso. Desde el año 2000, el país tiene en marcha el Iceland Deep Drilling Project (IDDP) (Perforación Profunda), que acabará en 2020, y cuyo objetivo principal es cavar a una profundidad de 5.000 metros para llegar al corazón de un volcán. Hasta ahora sólo se había logrado llegar hasta unos 3 kilómetros y, en este momento, el actual plan ya ha superado con creces los 4.500 metros de profundidad. El objetivo principal es extraer energía y productos químicos de sistemas hidrotermales en condiciones supercríticas. Pretenden perforar hasta las raíces del volcán para producir agua en condiciones supercríticas y traerla a la superficie como vapor sobrecalentado de 400-600° C. Este colosal pozo, que pretende adentrarse en roca caliente evitando el magma, permitiría generar hasta 10 veces más energía que una central geotérmica estándar. Según la revista MIT Technology Review en español, si la excavación se topa con un pozo de magma, el material saldría abruptamente hacia la superficie, arruinando parte de este proyecto experimental. Las posibilidades de encontrarse con magma a estas profundidades son cada vez mayores, pero a cambio se está cada vez más cerca de un magnifico recurso para generar energía renovable.

En 2010, con unos 2,1 km. perforados, se comprobó que la temperatura del vapor en el pozo era de 330°C. A finales del pasado mes de enero, se completaba una nueva fase de perforación que duraba 176 días y que concluía al llegar hasta los 4.659 metros de profundidad. En este punto, la temperatura del pozo alcanzaba ya los 427°C, alcanzando condiciones supercríticas de enorme potencial a nivel energético.

El proyecto Iceland Deep Drilling Project viene a confirmar lo que ya intuíamos desde hace mucho, que las entrañas de nuestro planeta tienen mucho que ofrecer y que las ensoñaciones de Julio Verne sobre el centro de la Tierra se quedan cortas ante la grandeza de la realidad.

Artículos sobre geotermia | 19 de abril de 2017

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