Energia Geotèrmica

Quan veiem una imatge com aquesta. quedem impressionats del poder intern del nostre planeta. A l'interior de la Terra hi ha calor, molta calor; tanta, que desfà els minerals i quan hi ha una escletxa, aquests surten a l'exterior en forma de volcà. Per trobar el magma, (on es troben els minerals a altíssima pressió i calor) en estat líquid, no cal aprofondir fins el centre de la Terra, està a uns quinze quilòmetres de la superfície.

 

L'energia geotèrmica és produïda per una sèrie de reaccions químiques naturals que tenen lloc en l'interior de la terra i que produeixen grans quantitats de calor. Aquesta realitat a vegades es posa de manifest de forma natural i violenta per fenòmens com el volcanisme o els geisers. Però també, l'home pot aprofitar aquesta font de calor extraient-ho, mitjançant perforacions i transferint aquesta calor.

El nostre planeta guarda una enorme quantitat d'energia en el seu interior. Els volcans o els geisers en són una bona mostra.

Són varies les teories que tracten d'explicar les elevades temperatures de la Terra. Unes, creuen que es deu a les enormes pressions existents sota l'escorça terrestre; altres suposen que tenen orígen en determinats processos radiactius interns; i per últim, hi ha una teoria que ho atribueix a la matèria incandescent que formà el nostre planeta i que encara manté part de la temperatura inicial.

Diversos estudis científics realitzats en diferents punts de la superfície terrestre han demostrat que, per terme mig, la temperatura interior de la Terra, augmenta 3 ºC cada 100m de profunditat. Aquest augment de temperatura per unitat de profunditat s'anomena Gradient Tèrmic. Se suposa que variarà quan s'arribin a grans profunditats, ja que en el centre de la Terra es supererien els 20.000 ºC, quan en realitat s'ha calculat que és, aproximadament, de 6000 ºC.Podem trobar bàsicament quatre un tipus de camps geotèrmics depenent de la temperatura a la que surti l'aigua.

Energia geotèrmica d'alta temperatura
Energia geotèrmica de temperatures mitges
Energia geotèrmica de baixa temperatura
Energia geotèrmica de molt baixa temperatura

Energia geotèrmica d'alta temperatura

Existeix en les zones actives de l'escorça terrestre (zones vulcàniques, límits de plaques litosfèriques, dorsals oceànics). A partir dels aqüífers, la temperatura dels quals està compresa entre 150 i 400 ºC, es produeix vapor en la superfície que enviant a les turbines, genera l'electricitat. Es requereixen varis paràmetres per tal de que existeixi un camp geotèrmic: Un sostre compost de un coberta de roques impermeables; un dipòsit o aqüífer, de permeabilitat elevada, entre 300 i 2000 m de profunditat; roques fracturades que permetin una circulació convectiva de fluïds, i per tant, la transferència de calor de la font a la superfície, i una font de calor magmàtica (entre 3 i 10 Km de profunditat a 500-600 ºC)

L'explotació d'un camp d'aquestes característiques es fa per mitjà de perforacions segons tècniques quasi idèntiques a les de l'extracció del petroli.

Energia geotèrmica de temperatures mitges.

És aquella en què els fluids dels aqüífers estan a temperatures menys elevades (70-150 ºC). Com a conseqüència, la conversió vapor-electricitat es realitza a un menor rendiment, i s'ha d'utilitzar com intermediari un fluid volàtil. Petites centrals elèctriques poden explotar aquests recursos. Energia geotèrmica de temperatures mitges.

És aquella en què els fluids dels aqüífers estan a temperatures menys elevades (70-150 ºC). Com a conseqüència, la conversió vapor-electricitat es realitza a un menor rendiment, i s'ha d'utilitzar com intermediari un fluid volàtil. Petites centrals elèctriques poden explotar aquests recursos.

Energia geotèrmica de baixa temperatura.

La energia geotèrmica de baixa temperatura és aprofitable en zones més àmplies que les anteriors, per exemple, en totes les conques sedimentàries. És deguda al gradient tèrmic. Els fluids estan a temperatures de 60 a 80 ºC. S'utilitza per la calefacció de les vivendes, principalment a Islàndia i França. La imatge de l'esquerre correspon a la central geotèrmica de baixa temperatura de Melun. França. S'utilitza per a la calefacció de vivendes.

Impacte Ambiental

Sembla que les fonts geotèrmiques ofereixen avantatges ambientals respecte a d'altres fonts d'energia. Tot i així, s'han plantejat alguns dubtes amb relació a l'equilibri del medi ambient, que fins al moment actual no tenen respostes, degut a la falta d'experiència a alt nivell al respecte. Entre els possibles factors adversos més significatius, cal enumerar:

Utilització del terreny: Ja que es requereix la instal·lació d'una considerable infraestructura.
Influència sobre el sòl: Erosió, enfonsament del terreny i la inducció d'activitat sísmica.

Nivells de soroll: Augment de soroll, en els processos de perforació com en l'operació de la planta.

Contaminació de l'aire: Per 2 formes:

- Sortida directa, vapor geotèrmic al llarg de totes les etapes de l'explotació.
- Sortida de gasos incondensable durant l'operació de la planta generadora d'energia elèctrica.

Ús i contaminació de les aigües: Tres qüestions:

- Contaminació de les aigües

- Efectes sobre la hidrologia

- Impactes sobre les disponibilitats locals de l'aigua.

Contaminació tèrmica i efectes climàtics: Emissió a l'atmosfera de calor residual, vapor d'aigua i diòxid de carboni procedents dels pous, conduccions de vapor i plantes de procés.
Alteració d'ecosistemes: Alteracions dels ecosistemes biològics naturals de les proximitats de la central en qüestió.

Energia geotèrmica de molt baixa temperatura.

Es considera quan els fluids es calenten a temperatures compresses entre 20 i 60 ºC. Aquesta energia s'utilitza per necessitats domèstiques, urbanes o agrícoles (calentament d'hivernadors, com es fa a Hongria).

La frontera entre energia geotèrmica d'alta temperatura i l'energia geotèrmica de baixa temperatura és una mica arbitrària; és la temperatura per sota de la qual no és possible ja produir electricitat amb un rendiment acceptable (120 a 180 ºC)

A la dreta. Central geotèrmica a Tatío (Xile)

En el dibuix que teniu a l'esquerre podem observar, de manera esquemàtica, el funcionament d'una central geotèrmica: mitjançant l'aprofitament dels geisers o introduint aigua de l'exterior que s'escalfarà en arribar a la zona calenta. Un factor a tenir en compte és que utilitzen la calor (un cop més) com les centrals tèrmiques per a produir electricitat. A continuació podeu veure unes imatges de turbines mogudes per aigua.

Abaix. Turbina en dibuix i fotografia. La turbina es mou impulsada pel moviment de l'aigua o del vapor. Aquest moviment es transmet al generador d'electricitat. Generen un màxim de 20.000~30.000 V.

Una altra energia alternativa : La biomassa. + info