¿Qué
es la energía geotérmica?
Es la energía proveniente del calor que
existe en el interior de la Tierra. El origen de la palabra es griego, de las
raíces “geos” (la Tierra) y “thermos” (calor), dándo el significado compuesto
"calor de la Tierra". Actualmente este término se utiliza para
describir los fenómenos térmicos internos de la Tierra como también el conjunto
de todos los procesos que se utilizan para extraer esta energía para el uso
humano.
Antecedentes
históricos
En el Siglo XVI y XVII se excavaron las
primeras minas a unos cientos de kilómetros hacia el centro de la tierra que el
hombre tuvo que deducir gracias a las sensaciones térmicas, ya que la
temperatura aumentaba mientras se incrementaba con la profundidad.
Las primeras mediciones con termómetros,
fueron realizadas en 1740, en una mina cerca de Belfort, en Francia.
En 1870, se comienza a incrementar el
método científico para estudiar el régimen termal de la tierra, pero no fue
hasta el siglo XX, y el descubrimiento del calor Radiogénico (balance térmico).
Los modelos Termales de la nueva
tecnología, necesariamente, toman en cuenta el calor continuamente producido
por el decaimiento de los isótopos radioactivos de larga vida del uranio (U234,
U235), Torio (Th232) y Potasio (K40) presentes en la Tierra.
Además del calor radiogénico, están otras
posibles fuentes de calor como la energía primordial de la acreción planetaria.
En 1980, se dispuso una teoría de estos
modelos, cuando se comprobó que había un equilibrio entre el calor radiogénico
producido en el interior de la tierra y el calor disipado al espacio desde la
tierra. La energía geotérmica es renovable y sustentable.
El calor que se encuentra en el interior
del planeta es una energía duradera. A diferencia de las energías eólica y
solar, es constante e independiente de las estaciones del año y las condiciones
climatológicas. Se le considera energía renovable puesto que el calor del
planeta es ilimitado comparado con la estancia de los humanos en la Tierra - la
temperatura subterránea del planeta se disminuye 130° C cada mil millones de
años - por lo tanto la energía geotérmica estará disponible por muchas
generaciones. Es una energía limpia y sustentable, ya que las instalaciones
para extraerla no queman combustibles y por lo tanto no contribuyen a la
emisión de gases de efecto invernadero. Como el calor de la Tierra está
alcanzable en todo el planeta, se puede aprovechar en cualquier parte del
mundo; sin embargo hay lugares donde su extracción no es recomendable por
factores geológicos o simplemente porque el costo de extraerla es mayor a la
potencia energética que ofrece.
Aplicaciones
modernas
Energía eléctrica: Las plantas
geotérmicas canalizan el vapor de alta temperatura y presión para producir
electricidad; actualmente muchos países están aprovechando esta energía limpia
para reducir su dependencia en el petróleo y otros combustibles fósiles que
contribuyen al calentamiento global.
Baños y albercas: Los “spas” y “resorts”
utilizan las fuentes naturales de agua caliente para llenar los balnearios, y
en algunos el agua está fluyendo continuamente para mantenerlos calientes. El
origen de la palabra “spa” viene de Bélgica desde el año 1326. Curiosamente
estas letras se utilizan para abreviar las palabras que proviene del latín
“salud S”, “per P” y “aqua A” pues estas aguas contienen hierro y sulfato,
entre otros minerales.
Calefacción directa: Al construir arriba
de una fumarola, se puede entubar el vapor para que se caliente el edificio sin
llenar el espacio de vapor. Esta técnica se utiliza en lugares donde hay muchas
fuentes de energía geotérmica, como Islandia.
Calefacción por medio de circuitos: Por
medio de tuberías en forma de circuitos (normalmente dentro de los pisos o
paredes), se pasa un líquido por la fuente del calor subterránea. Al correr por
la construcción, el calor se transfiere al ambiente y se va enfriando el
líquido hasta que pase de nuevo por la fuente de calor. Este tipo de
calefacción se utiliza también en los invernaderos, pasando los tubos
enterrados cerca de la raíz de las plantas.
Acuicultura y crianza de animales: El
agua a diferentes temperaturas se utiliza para criar algunas especies de peces,
plantas y reptiles acuáticos que necesitan determinada temperatura en el agua,
como salmones, camarones, cangrejos, robalos, carpas, musgos, hongos marinos,
tortugas y cocodrilos.
Secado de alimentos y maderas: El agua
caliente se utiliza para calentar hojas grandes de metal para que
posteriormente pase el aire y se caliente. Este aire se usa para deshidratar y
secar alimentos y maderas.
MÉXICO
Y SU RIQUEZA GEOTÉRMICA
PRODUCCIÓN DE ENERGIA ELÉCTRICA
Los
inicios de la utilización de energía geotérmica en México para la producción de
energía eléctrica se remontan a los años sesenta, en los que se comenzó a
explotar el campo geotérmico de Pathé en el estado de Hidalgo.
Desafortunadamente, la falta de permeabilidad del campo determinó que el
experimento terminara en un fracaso a pesar de que se tenía un gradiente
geotérmico en el área de aproximadamente 550º C/km. De los 3 500 kilowatts
instalados sólo se pudieron producir 150, por lo cual se clausuró la planta.
También
se llevaron a cabo intentos por desarrollar las zonas geotérmicas de Los
Negritos e Ixtlán de los Hervores en Michoacán. Sin embargo, el éxito se
alcanzó finalmente cuando se descubrió el campo geotérmico de Cerro Prieto en
Baja California Norte.
En
la actualidad, México es uno de los países más avanzados en cuanto a la
producción de energía geotermoeléctrica (Figura 31). Dos campos, el de Cerro
Prieto y el de Los Azufres en Michoacán se encuentran ya en la etapa de
producción y por lo menos dos más: La Primavera (Jalisco) y Los Humeros
(Puebla), se encuentran ya muy avanzados en la etapa de evaluación y se espera
que dentro de pocos años comenzarán también a producir electricidad a partir de
fluidos geotérmicos. Asimismo, se cuenta con 27 campos donde se han concluido
los estudios de factibilidad, de los cuales se han seleccionado 16 para
continuar con la etapa de perforación de pozos de exploración, entre éstos se
tienen: El Ceboruco (Nayarit), Las Planillas (Jalisco), Araró (Michoacán), Las
Tres Vírgenes (Baja California Sur), etcétera.
El campo geotérmico de Cerro Prieto es
uno de los más grandes del mundo y hasta el momento tiene una capacidad
instalada para producir 620 000 kilowatts de energía eléctrica; pero el campo
tiene capacidad para generar mucha más energía y se ha planeado aumentar su
producción a más de 700 000 kilowatts en los próximos años, ya que se cuenta
con reservas probadas de 220 000 kilowatts y reservas probables de más de 220
000 kilowatts (Figura 32). Debido a que la zona en que se encuentra localizado
este campo no tiene un alto consumo de energía eléctrica por ser una zona
eminentemente agrícola, existe un excedente de energía eléctrica, el cual es
exportado a Estados Unidos, lo cual significa una entrada de divisas para el
país. Además de la generación de electricidad, en la planta geotermoeléctrica
de Cerro Prieto se planea instalar también un sistema para la extracción y
comercialización de cloruro de potasio, por el cual se llegarán a producir 80
000 toneladas métricas por año.
Por otra parte, el campo geotérmico de
Los Azufres ha estado siendo probado por medio de plantas piloto que producen
un total de 25 000 kilowatts (Figura 33), lo cual corresponde casi al consumo
de energía eléctrica de la ciudad de Morelia, Michoacán. Después de observar
los resultados obtenidos con estas plantas, se determinó que este campo tiene
capacidad para producir más energía, por lo cual se está ya construyendo una
planta que generará más de 50 000 kilowatts de electricidad (el campo tiene una
reserva probada de 135 000 kilowatts y una reserva probable de 165 000
kilowatts). Una particularidad de la explotación del campo geotérmico de Los
Azufres es que la totalidad del agua separada del vapor que va a las turbinas
será reinyectada en el yacimiento a través de once pozos, con lo cual se
evitará la contaminación del medio ambiente.
Del total de campos ya evaluados se tiene
una reserva probada de más de 100 000 kilowatts y la reserva probable es de más
de 1 400 000 kilowatts. Debe admitirse que aun desarrollando la totalidad de
los recursos con que cuenta el país, la energía geotérmica no podría cubrir la
demanda total de energía eléctrica. Sin embargo, por la abundancia de campos
geotérmicos en México, esta fuente de energía sí puede representar una
contribución significativa para satisfacer las necesidades energéticas del
país, por supuesto, sin pasar por alto su utilización directa en procesos
industriales, la cual aún debe implementarse y podría significar un
considerable ahorro de combustibles fósiles y una disminución en los niveles de
contaminación.
