Central geotermoeléctrica para niños

Una central geotermoeléctrica es una planta especial que usa el calor que viene del interior de la Tierra para producir electricidad. Es como una fábrica de energía que aprovecha el calor natural de nuestro planeta.

Actualmente, 24 países en el mundo tienen este tipo de centrales funcionando. En total, pueden generar 12,8 gigavatios de energía. En 2015, los países que más electricidad producían con energía geotérmica eran Estados Unidos, Filipinas e Indonesia. Algunos países, como Kenia (51%), Islandia (29%), El Salvador, Filipinas y Costa Rica, obtienen una gran parte de su electricidad de estas centrales.

La energía geotérmica es una energía renovable porque el calor de la Tierra es inmenso y se renueva constantemente. Además, estas centrales producen muy pocos gases que contaminan el aire, mucho menos que las centrales que usan carbón. Sin embargo, no se pueden construir en cualquier lugar, solo donde el calor de la Tierra está más cerca de la superficie. A pesar de esto, se calcula que solo estamos usando una pequeña parte del potencial de energía geotérmica que existe en el mundo.

¿Cómo se desarrolló la energía geotérmica?

En el siglo XX, la gente empezó a buscar nuevas formas de producir electricidad. Así fue como se pensó en usar la energía geotérmica. El 4 de julio de 1904, un señor llamado Piero Ginori Conti hizo la primera prueba en Larderello, Italia. Logró encender cuatro bombillas usando el calor de la Tierra. Poco después, en 1911, se construyó allí la primera central geotermoeléctrica comercial.

Durante muchos años, Italia fue el único país que producía electricidad geotérmica a gran escala. Luego, en 1958, Nueva Zelanda construyó su propia central en Wairakei. Esta fue la primera central en usar una tecnología llamada "vapor de destello".

En 1960, en The Geysers, California, se puso en marcha la segunda central geotermoeléctrica del mundo. La turbina original de esta central funcionó por más de 30 años.

Más tarde, en 1967, se probó en Rusia un nuevo tipo de central llamado "ciclo binario". Esta tecnología es muy útil porque puede usar el calor de la Tierra incluso cuando no es tan intenso. Esto significa que se pueden construir centrales geotérmicas en muchos más lugares. Por ejemplo, en 2006, una central en Chena Hot Springs, Alaska, empezó a producir electricidad usando un fluido a solo 57 grados Celsius, ¡una temperatura muy baja para generar energía!

Hoy en día, gracias a estas nuevas tecnologías y a las mejoras en la perforación, se pueden aprovechar zonas donde antes no era posible. Aunque algunas centrales experimentales han tenido que cerrar, como una en Basilea, Suiza, por causar pequeños terremotos, se siguen desarrollando proyectos en países como Australia, Reino Unido y Estados Unidos.

Las centrales geotérmicas no son tan eficientes como otras, pero esto no afecta mucho sus costos de funcionamiento. Además, como no dependen del viento o del sol, pueden producir energía de forma muy constante.

¿De dónde viene el calor de la Tierra?

El interior de la Tierra tiene una cantidad enorme de calor. Este calor sube lentamente hacia la superficie. Una parte de este calor se genera por la desintegración de elementos radiactivos dentro del planeta. Aunque es mucho calor, la mayor parte está muy dispersa y es difícil de aprovechar. La corteza terrestre es como una capa gruesa que aísla este calor. Para usarlo, necesitamos perforar pozos profundos.

Para generar electricidad, se necesitan temperaturas muy altas que solo se encuentran en las profundidades. Este calor llega a la superficie a través de magma, aguas termales o circulación hidrotermal. En lugares donde la corteza terrestre es delgada, el calor puede subir más fácilmente. Si no hay aguas termales naturales, se perforan pozos hasta encontrar agua caliente. Lejos de las zonas donde las placas de la Tierra se unen, la temperatura aumenta unos 25-30 grados Celsius por cada kilómetro de profundidad. Por eso, los pozos deben ser muy profundos.

En lugares donde la tierra está caliente pero seca, o donde no hay suficiente agua, se puede inyectar líquido para ayudar a extraer el calor. Se perforan dos pozos y se rompe la roca con explosivos o agua a alta presión. Luego se bombea agua o dióxido de carbono líquido por un pozo, y este sale por el otro en forma de gas. Esta técnica se llama hot dry rock o enhanced geothermal systems (EGS). Con esta técnica, se podría aprovechar mucha más energía geotérmica.

Se calcula que la energía geotérmica podría generar entre 35 y 2000 gigavatios de electricidad en el mundo. Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts en 2006 estimó que con una inversión de mil millones de dólares en investigación, se podrían generar 100 gigavatios de electricidad geotérmica solo en Estados Unidos para el año 2050. Este estudio también sugirió que hay suficiente energía geotérmica para abastecer al mundo por miles de años.

Actualmente, los pozos geotérmicos no suelen superar los 3 kilómetros de profundidad. Perforar más profundo es posible, pero muy costoso. El pozo de investigación más profundo del mundo, el pozo superprofundo de Kola, tiene 12,3 kilómetros de largo.

La energía geotérmica se considera sostenible porque la cantidad de calor que se extrae es pequeña comparada con el calor total de la Tierra. Sin embargo, es importante controlar la extracción para que los pozos no se enfríen o se queden sin agua. Algunos de los sitios más antiguos, como Larderello, Wairakei y The Geysers, han visto reducir su producción. Pero si se reinyecta agua, estos pozos pueden recuperar su potencial. La sostenibilidad a largo plazo de la energía geotérmica se ha demostrado en Larderello desde 1913, en Wairakei desde 1958 y en The Geysers desde 1960.

Tipos de centrales geotérmicas

Las centrales geotermoeléctricas funcionan de manera similar a otras centrales eléctricas que usan turbinas. El calor de la Tierra se usa para calentar agua u otro líquido. Este líquido caliente se convierte en vapor y hace girar una turbina, que a su vez produce electricidad. Después, el líquido se enfría y se devuelve al interior de la Tierra para volver a calentarse.

Central geotermoeléctrica de vapor seco

Central geotermoeléctrica de vapor húmedo

Centrales de vapor seco

Estas son las centrales más antiguas y sencillas. Usan directamente el vapor que sale de la Tierra, a más de 150 grados Celsius, para mover las turbinas.

Centrales de vapor de destello

En estas centrales, el agua caliente a alta presión sube por los pozos y entra en tanques con menos presión. Cuando la presión baja, parte del agua se convierte en vapor. Este vapor se separa del agua líquida y se usa para hacer girar una turbina. El agua que sobra y el vapor condensado se pueden volver a inyectar en la Tierra, haciendo que el proceso sea más sostenible. En The Geysers, California, la producción de electricidad durante 20 años redujo el agua subterránea, pero se ha desarrollado un sistema para inyectar agua y recuperar parte de la capacidad.

Centrales de ciclo binario

Las centrales de ciclo binario son las más modernas. Pueden funcionar con líquidos a temperaturas más bajas, desde solo 57 grados Celsius. En estas centrales, el agua caliente de la Tierra calienta otro líquido que tiene un punto de ebullición muy bajo. Este segundo líquido se convierte en vapor y mueve las turbinas. Este tipo de central es el más común en los proyectos nuevos.

Producción mundial de energía geotérmica

Central geotermoeléctrica en Negros Oriental (Filipinas)

Capacidad eléctrica geotérmica instalada

País	Capacidad (MW) 2007	Capacidad (MW) 2010	Capacidad (MW) 2013	Capacidad (MW) 2015	Porcentaje (%) de la producción nacional
EE. UU.	2687	3086	3389	3450	0,3
Filipinas	1969,7	1904	1894	1870	27,0
Indonesia	992	1197	1333	1340	3,7
México	953	958	980	1017	3,0
Nueva Zelanda	471,6	628	895	1005	14,5
Italia	810,5	843	901	916	1,5
Islandia	421,2	575	664	665	30,0
Kenia	128,8	167	215	594	51,0
Japón	535,2	536	537	519	0,1
Turquía	38	82	163	397	0,3
Costa Rica	162,5	166	208	207	14,0
El Salvador	204,4	204	204	204	25,0
Nicaragua	87,4	88	104	159	10,0
Rusia	79	82	97	82
Papúa Nueva Guinea	56	56	56	50
Guatemala	53	52	42	52
Portugal	23	29	28	29
China	27,8	24	27	27
Alemania	8,4	6,6	13	27
Francia	14,7	16	15	16
Etiopía	7,3	7,3	8	7,3
Austria	1,1	1,4	1	1,2
Australia	0,2	1,1	1	1,1
Tailandia	0,3	0,3	0,3	0,3
Total	9731,9	10 709,7	11 765	12 635,9	–

¿Cuánto cuesta la energía geotérmica?

La energía geotérmica no necesita combustible, así que su precio no cambia por el costo de los combustibles. Sin embargo, construir una central geotérmica es caro al principio. Perforar los pozos puede ser la mitad del costo total, y buscar los lugares adecuados en las profundidades de la Tierra tiene sus riesgos.

En general, construir una central geotérmica y perforar los pozos cuesta entre 2 millones de euros por cada megavatio de capacidad. La energía que producen cuesta entre 0,04 y 0,10 euros por kilovatio-hora. Las centrales más avanzadas pueden ser más caras de construir, pero también son muy eficientes.

La energía geotérmica es muy flexible: una central pequeña puede dar energía a una comunidad rural. La central geotermoeléctrica más grande del mundo está en The Geysers, California, y puede generar 1517 megavatios de energía.

Galería de imágenes

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  Central geotermoeléctrica de Nesjavellir, en Islandia.

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  Países con centrales geotermoeléctricas en funcionamiento o en desarrollo

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  Tendencias en los cinco primeros productores mundiales de electricidad geotérmica o geotermoelectricidad, 1980-2012 (US EIA)

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  Capacidad geotermoeléctrica mundial. La línea roja representa la capacidad instalada, mientras que la línea verde representa la producción real.

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  Diagrama de enhanced geothermal system:
  1: Depósito de agua, 2: Sala de la bomba 3: Intercambiador de calor 4: Sala de la turbina 5: Pozo de producción 6: Pozo de inyección 7: Agua caliente para calefacción 8: Sedimentos porosos 9: Pozo de observación 10: Roca firme cristalina

Ver también

• Energía geotérmica
• Climatización geotérmica
• Generación de energía eléctrica

Véase también

En inglés: The Geysers Facts for Kids