La energía geotérmica, por Tomás Unger

El Perú posee varios campos geotérmicos, incluyendo las zonas de aguas termales de Cajamarca y Lima (Churín), y una vasta región de volcanes y campos termales conocida como el arco volcánico peruano, que va desde Ayacucho hasta Puno y Tacna.

–Movimiento y electricidad–

Como regla general, la producción de energía eléctrica a gran escala requiere girar turbinas con dínamos a gran velocidad. Una gran excepción es la energía generada con paneles solares o fotoeléctricos, que consiste en una reacción que la luz solar causa en un compuesto metálico que libera electrones; los electrones se transmiten por alambres conductores para crear una corriente eléctrica fuerte.

Las demás fuentes generadoras de electricidad a gran escala requieren el giro a gran velocidad de un dínamo, mecanismo inventado por Michael Faraday (1791-1867). Los dínamos son bobinas de metal que giran entre potentes imanes, lo cual genera una carga eléctrica. Esta carga normalmente se transmite a muy alto voltaje (generalmente a 150.000 voltios) por cables de aluminio, un metal conductor. Pasa por transformadores y alternadores antes de llegar a los usuarios; en la mayoría de países, incluyendo al Perú, la red doméstica tiene 220 voltios.

“México, Guatemala, Nicaragua y El Salvador ya cuentan con importantes plantas geotérmicas”.

–Energía limpia–

Si bien toda electricidad generada por dínamos es esencialmente igual, lo que provoca el movimiento de estas bobinas puede ser muy diferente. Una diferencia crucial es el impacto ambiental de la fuente generadora, incluyendo la generación de gases de efecto invernadero, que contribuyen al calentamiento global.

La energía geotérmica tiene la virtud de no requerir combustión alguna. Como explicamos en una página anterior, la corteza terrestre descansa sobre una capa de magma, roca derretida por el calor del interior de la Tierra.

Una ventaja de la energía geotérmica sobre otras fuentes renovables es que no está sujeta a variaciones de mareas, luz o viento, ni requiere de baterías u otros medios para almacenar la electricidad que genera y distribuirla en horas de menor generación: el magma es en efecto una fuente constante y permanente de energía en forma de calor.

Hay sitios alrededor de la Tierra donde el magma está más cerca de la superficie y de depósitos subterráneos de agua, como en los campos volcánicos y aguas termales. En tales lugares se puede usar el calor intenso del subsuelo para hervir agua u otro líquido en cantidad y presión suficiente para mover turbinas que generen electricidad. En algunos casos, el agua ya está en estado gaseoso (vapor) a gran presión, y se puede usar directamente para mover turbinas.

En otros, el calor del agua o el subsuelo es suficiente para hervir líquidos que se evaporan a bajas temperaturas (por ejemplo, butano, que conocemos como gas a temperatura ambiente), y estos a su vez mueven turbinas generadoras. Este tipo de generación se conoce como ciclo binario, ya que transfiere calor en dos etapas.

Un tercer uso de la energía geotérmica es el intercambio de calor para calefacción directa de inmuebles: tuberías bajan agua fría y suben agua calentada en el subsuelo, que luego circula dentro de una casa o edificio. Es un sistema de calefacción costoso de instalar, pero es muy eficiente y limpio.

–La historia–

La primera generación geotérmica de electricidad se dio en Italia en 1904, y siete años después se construyó ahí la primera planta generadora. Fue la única usada hasta 1958, cuando Nueva Zelanda construyó una planta geotérmica. Desde entonces, más de 20 países operan grandes plantas geotérmicas, incluyendo EE.UU., Islandia, Kenia y El Salvador, que produce el 25% de su electricidad en un solo campo termal.

En muchos países los mayores obstáculos para su desarrollo han sido la falta de interés para invertir en la tecnología, y los intereses económicos asociados a otras fuentes de energía. Muchas grandes empresas han preferido continuar con lo que ya les rinde réditos, e ignorar el potencial de una fuente que podría rendir menos ganancia o cambiar su negocio.

Otro gran obstáculo para su desarrollo ha sido la inversión sustancial que se necesita inicialmente, que incluye dinero, profesionales y tiempo para estudiar las fuentes, educar y negociar con las comunidades afectadas, y diseñar y construir infraestructura. Su desarrollo, generalmente, requiere apoyo gubernamental para mitigar riesgos y facilitar su realización. Sin embargo, es una inversión que tiene un efecto multiplicador.

“La energía geotérmica tiene la virtud de no requerir combustión alguna”.

–El futuro–

El potencial para generar energía geotérmica en el Perú ya está siendo reconocido. El Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico (Ingemmet) viene capacitando profesionales en geotermia en el extranjero desde el 2012 con el fin de implementar un plan maestro para el desarrollo de geotermia en el país. En Arequipa, Moquegua y Tacna se está iniciando la exploración, y se espera tener una planta geotérmica en Achumani (Arequipa), que en el 2027 podría contribuir 100 MW al sistema interconectado nacional.

A unos 4.000 metros sobre el nivel del mar, Achumani aprovecharía reservorios de vapor y agua salada que se extiende más de un kilómetro bajo la superficie. El vapor es más limpio y menos complicado para transformar en energía eléctrica, mientras que la salmuera caliente puede producir vapor, y que sería luego devuelta al subsuelo.

México, Guatemala, Nicaragua y El Salvador ya cuentan con importantes plantas geotérmicas. Chile fue, en marzo del 2017, el primer país sudamericano en inaugurar una planta eléctrica geotérmica a escala comercial: Cerro Pabellón, que cuenta con dos unidades de 24 MW y al estar ubicada a 4.500 m.s.n.m. es la más alta del mundo.

El Perú cuenta con un potencial geotérmico enorme que merece mayor atención. Su desarrollo puede impulsar la economía de manera sostenible, y crear oportunidades excepcionales en áreas científicas y técnicas como la geología, geoquímica, geofísica, y diversos campos de ingeniería. Ya no suena anacrónico decir que podemos avanzar “a todo vapor”.

VIDEO RECOMENDADO

Municipalidad de Ingenio utiliza paneles solares para ahorrar energía

TE PUEDE INTERESAR

• La transformación de la energía
• Mitos y verdades sobre las células madre
• La navegación espacial y los cuásares, por Tomás Unger
• Motores para surcar los cielos
• Los diferentes tipos de motor de combustión
• Los aniversarios espaciales
• La población mundial y el clima
• La energía solar y la vida
• La energía que proviene del Sol
• El mol: unidad de medida clave para los químicos

SUSCRÍBETE A NUESTRO NEWSLETTER

SÍGUENOS EN TWITTER...

Seguir a @tecnoycienciaEC