Centrales Geotermicas

Como Funcionan

l funcionamiento de una central geotérmica se realiza mediante un sistema muy simple: dos tubos que han sido introducidos en la perforación practicada, mantienen sus extremos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor.
Por un extremo del tubo se inyecta agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y sube a chorro hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una turbina con un generador de energía eléctrica. El agua enfriada es devuelta de nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo.
Ilustración de una central geotérmica
El sistema descrito es viable en lo que respecta a su construcción y perforación, no en vano las prospecciones petrolíferas se realizan a varios kilómetros de profundidad, sin embargo se presenta un problema relacionado con las transferencias de calor.
Inconvenientes de este sistema
Cuando el hombre diseña dispositivos para conservar o transferir calor, utiliza aquellos que tienen capacidades aislantes o conductoras, según las aplicaciones. Por ejemplo, los metales tienen menor resistencia a la conducción del calor, al contrario de la arena o la propia roca, que la conserva.
Este último caso es el que se presenta en una instalación geotérmica; la sima del interior de la corteza terrestre donde se encuentra el calor aprovechable, no tiene la capacidad de conducir el calor, por ello cuando la central entra en funcionamiento y comienza a inyectar agua al interior de la sima, ésta se va enfriando ya que no es capaz de recuperar la temperatura a la misma velocidad que la consume, precisamente por la característica descrita de baja conducción de la roca. En la práctica este inconveniente impide el funcionamiento continuo de la central, ya que una vez que la sima ha cedido todo su calor, el sistema se detiene y es preciso esperar a que la roca recupere de nuevo su temperatura habitual.
Alternativas viables
A pesar del inconveniente descrito, que impide su aplicación a gran escala, existen zonas cuyas características geológicas especiales permiten un mejor aprovechamiento, ejemplo de determinadas islas del archipiélago canario, donde se pueden encontrar temperaturas de cientos de grados a muy poca profundidad, lo que permitiría distribuir instalaciones horizontales con pocas inversiones en prospección, ya que todo el subsuelo tiene características geotérmicas.
Las centrales geotérmicas reproducen en cierto modo la actividad natural de los geisers
En cierto modo una central geotérmica reproduce el funcionamiento natural de los géisers; en ese caso el agua se introduce por las rendijas del subsuelo, y al alcanzar las zonas caldeadas del interior de la tierra es llevada a ebullición, retornando al exterior por aquellos huecos que le ofrezcan menor resistencia, ofreciendo un espectáculo muy llamativo.

Esquema De Funcionamiento

Impacto Ambiental

8.- Impacto ambiental
La energía geotérmica es un recurso abundante en bastantes países en
vías de desarrollo, y de hecho la única energía autóctona significativa que puede explotarse.
El aprovechamiento de depósitos termales con temperaturas poco elevadas, también es viable, como han mostrado los desarrollos técnicos en Francia relativos a distribución de calor procedente de tales depósitos.Es posible que en las próximas décadas se alcance un tope en la proliferación del uso de la energía geotérmica, ya que dicho uso se halla condicionado a los depósitos termales que existan en la Tierra. Según estimaciones del Instituto Geotérmico de Nueva Zelanda, la cantidad por localizar puede superar entre tres y diez veces a la de los conocidos. Una vez se hayan puesto en marcha centrales en todos esos emplazamientos, las posibilidades de la energía geotérmica habrán llegado al límite, exceptuando los desarrollos futuros a largo plazo, que podrían ir por la vía de excavar pozos a muchos kilómetros de profundidad, buscando el calor irradiado por el núcleo del planeta, y en definitiva, provocar la creación de géisers e incluso volcanes por métodos artificiales, algo sumamente arriesgado pero al mismo tiempo fascinante.
9.- Producción
Entre 250 kW. en la antigua central de Laradrello y 1792 kW en la central más grande del mundo en Géisers (California)
La generación de electricidad en Wairakei se realiza en dos estaciones. La A contiene la sala de control de ambas y varias turbinas a 3.000 r.p.m. que permiten producir a los generadores una potencia de 67,2 MW. En la B se encuentran tres turbogeneradores a 1.500 r.p.m., con una salida de 30 Mega Vatios cada uno.

Tecnologias Correctoras

La Certificación de tecnologias correctoras de centrales geotermicas

de Edificios es, a fecha de hoy, una asignatura pendiente de la Administración. Se predica constantemente en pro de una España sostenible y energéticamente eficiente, pero ese dictado no va acompañado de medidas efectivas, o al menos, esa es la sensación de la gran mayoría de los agentes involucrados en el procedimiento de Certificación. Arquitectos, Ingenieros, Ayuntamientos, Organismos de Control ... se hayan envueltos en un mar de incertidumbre por falta de un sistema claro y tipificado. Con el Real Decreto 47/2007, la Administración Central sale al paso, posiblemente evitando una sanción de la Comunidad Europea, y pasando la "patata caliente" a las Comunidades Autónomas. No obstante, sólo algunas de ellas, como es el caso de la Comunidad Valenciana, destacan por su iniciativa y compromiso en este área.

TÉCNICO CENTRAL EN LA JORNADA "CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS" ORGANIZADA POR LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

El pasado 16 de mayo de 2008, la Universidad Politécnica de Valencia organizó junto con las empresas energesis, BALMART y el Instituto Tecnológico de la Construcción (AIDICO), una Jornada sobre Certificación Energética de Edificios, con el objetivo de dar a conocer el estado actual de la normativa de certificación, y estando especialmente dirigida a la comunidad universitaria de la universidad Politécnica de Valencia (UPV), así como a profesionales de los diversos sectores de la comunidad empresarial afectada por los cambios normativos y los crecientes costes de la energía: ingenieros, promotores, constructores, arquitectos, etc.

HERRAMIENTAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EDIFICIOS
Las ponencias estuvieron de la mano de profesionales de elevada solvencia técnica, iniciando la jornada Da Teresa Magraner, Directora de Ingeniería de energesis, quien tras una amplia introducción sobre los consumos de los sectores Residencial y Servicios (65% de la energía eléctrica y 40% de la energía final), y la necesidad de actuación sobre el ...
mejor diseño
mejor construcción
mejor control y mantenimiento
... de edificios y sus instalaciones, de los índices de evaluación, tales como:
intensidad energética = consumo / P.I.B. (s. terciario) ó consumo por hogar (s. residencial)
demanda = cargas térmicas + A.C.S.
consumo energético final = demanda / rendimiento global de la instalación
emisiones de CO2 = consumo energético final x factores de emisión
Expuso las distintas herramientas que existen en el mercado (TRNSYS, DOE2 ...) para llegar a conclusiones sobre las necesidades energéticas precisas en la fase de diseño del edificio, categorizándolas en función del tipo de análisis (monozona, multizona ...) y del régimen de transferencia de calor considerado.
Acercó a los asistentes conceptos como "curva de carga desfasada y amortiguada" y "curva de carga corregida", así como una panorámica de los documentos reconocidos "LIDER" y "CALENER" (VYP y GT), ya conocidos por la mayoría.
Finalmente indicó la importancia de los agentes involucrados en el proceso de Certificación de los edificios de nueva construcción, añadiendo que está en elaboración un nuevo Real Decreto para la certificación del parque de edificios existente, haciendo especial mención de las figuras:
certificadores / auditores
consultores
agentes del mercado

APLICACIÓN PRÁCTICA Y TRAMITACIÓN DEL REAL DECRETO 47/2007
Posteriormente el discurso gira hacia la "Realidad de la Certificación", de la mano de D. Juan Moscardó, Arquitecto municipal del Ayuntamiento de Oropesa del Mar.
Actualmente, los Ayuntamientos están exentos de responsabilidad en materia de certificación energética, -comentaba- sólo se controla la existencia del certificado, no su verificación. Si deseamos que la certificación sea algo más que un hecho teórico, es imprescindible un control de la administración.
Actualmente, -prosigue- el certificado es responsabilidad de los profesionales técnicos en la fase de proyecto del edificio, y de la dirección facultativa en la fase de ejecución. Para el control adminitrativo debe designarse un organismo independiente y autónomo (colegios profesionales, OCT´s autorizados ...).
Una vez se involucren los Ayuntamientos, los ciudadanos dispondrán de una garantía real sobre la demanda energética de la vivienda que adquieren. Actualmente, no es preciso aportar la certificado de obra. Sin embargo, los Ayuntamientos tienen potestad para exigir una clasificación energética mínima.
Finaliza indicando que "la aplicación del RD 47/2007 debe ser capaz de convertir la clasificación energética en ventas",

Centrales Geotermicas Instaladas En España

Sobre la energía geotérmica y su potencial Instaladas En España
La temperatura de la Tierra aumenta, en media, 3 grados centígrados por cada 100 m que se avance en profundidad. Por ello, en una región no volcánica, a 4 km de profundidad, la temperatura de las rocas supera en 120 ºC la superficial. En las regiones volcánicas, las masas de lava calientan las áreas superficiales, por lo que la distribución de calor es mucho más favorable para el aprovechamiento económico de esa forma de energía, que se llama geotérmica (o geotermal, según los humores).
En España, los estudios realizados -aún escasos, pues no se dedicó a esta fuente energética especial atención hasta hace pocos años-, evidencian que, al tratarse de un país con fuerte insolación media, se pueden encontrar zonas con diferencias de temperatura de unos 2ºC entre la superficie y profundidas de solo 10 a 15 m, gradiente que revela la tremenda potencialidad de este recurso.
La energía geotérmica tiene, en la actualidad, en comparación con otras fuentes de energía llamadas "alternativas" una utilización escasa, debido a lo caro que resulta extraerla de las grandes profundidades en donde se encuentran, en general, las masas más calientes y a la prácticamente nula conductividad térmica de las rocas. Pero tampoco hay que pensar en alcanzar zonas de alta temperatura para aprovechar la energía, pues lo ideal sería disponer de una red de tubos subsuperficial en los que se pudieran aprovechar gradientes de temperatira poco elevados.
Existen en la actualidad, probados ya a escala incluso industrial, varias opciones, siendo los más populares los sistemas hidrotérmicos y los llamados de roca caliente.
En los hidrotérmicos, se utiliza agua inyectada a presión como medio de transporte del calor (pueden utilizarse otros fluidos líquidos o gaseosos, aunque no hay discusión respecto a cuál sería el más económico), bombeándola a través de perforaciones en la roca, y recogiendo el vapor producido para mover turbinas y otros mecanismos generadores. Como ya hemos expresado, hay que dejar reposar el sistema cierto tiempo, para evitar que la roca adyacente se enfríe demasiado, haciendo inviable el proceso térmico.
Los procesos, de sencilla descripción téorica, exigen aún una intensa investigación para poder rentabilizarse en la práctica, permitiendo rendimientos que sean competitivas con otras fuentes energéticas.
La Comunidad de Madrid convocó en octubre de 2008 la actividad Geoener, para impulsar la aplicación de esa fuente energética, pensando, sobre todo, en el calentamiento de edificaciones. Se establecen líneas de subvención, tanto a la investigación como a la implementación.
La geotérmica supone, por su propia esencia, una variación conceptual respecto a otras vías de energías limpias que son más populares hoy en día: no depende del Sol ni de factores exógenos a la Tierra, tiene una amplia disponibilidad y, en determinadas condiciones, proporciona unn flujo térmico permanente y es prácticamente inagotable.
El Instituto Geológico y Minero tutela en España la investigación de esta potencialidad energética, contando con un grupo de trabajo de alta cualificación.
De sus análisis, se deduce que el potencial geotérmico español es de 600 kilotoneladas equivalentes de petróleo (Ktep) anuales. En el 2010 se pretende llegar a aprovechar unas 150 Ktep, que se utilizarían en calefacción, agua caliente sanitaria y en mejorar el rendimiento en invernaderos. Se están desarrollando también algunos proyectos que implicarían la construcción de centrales geotérmicas, todavía en fase atrasada, al menos a escala industrial.
En algunas zonas de Andalucía (Almería), y, desde luego, en las islas Canarias, se han detectado muchas zonas idóneas; el 15% de la demanda eléctrica de las islas -al menos, la de La Palma- podría cubrirse con esta energía. La inversión total no supondría, ál parecer, más de 20 millones de euros. Según el Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER), el Teide libera una energía térmica equivalente a 100 megavatios (MW) diarios.
En Asturias, por otra parte, Hunosa está interesada en aprovechar la energía geotérmica utilizando los pozos de varias explotaciones ya abandonadas (por ejemplo, en Fondón, Barredo, Samuño y Candín). También en Cataluña se está acumulando experiencia en este sector, con interesantes iniciativas y ensayos.
En la Unión Europea, los sistemas de aprovechamiento de la geotermia están más desarrollados en Alemania -dentro de un desarrollo general aún incipiente-, habiéndose analizado cuatro opciones, en si mismas, no excluyentes: uso térmico del agua subterránea utilizando pozos de acumulación; colectores o bombas de calor geotérmicos -de un tipo también utilizado en España-; sondas geotérmicas de evaporación directa (con CO2) y pilotes energéticos.
Como curiosidad, la primera central geotérmica fue instalada en Lardarello (Italia), en 1913. Estados Unidos tiene instaladas centrales con potencia superior a 3.000 MW, que representan la tercera parte dl total mundial.
No es de todos sabido que la legislación de aplicación en España es la Ley de Minas, al valorarse como un recurso subterráneo, siendo su investigación y aprovechamiento competencia profesional de los ingenieros de minas.
Atentos, pues. El futuro energético pasa también por la geotérmica