From Wikipedia, the free encyclopedia
L'energia geotèrmica és una energia renovable obtinguda de la calor emmagatzemada a l'interior de la Terra.[1] És una energia inesgotable basada en l'energia de l'interior de la Terra i que no requereix la combustió de cap material, evitant emissions de diòxid de carboni a l'atmosfera.[2]
Habitualment es basa simplement a aprofitar que al subsol la temperatura és més calenta que a la superfície, en hivern, i en canvi més fresca, a l'estiu. Això és conseqüència del fet que les capes superficials de la Terra s'escalfen i refreden amb molta més facilitat que l'interior, que es manté a temperatura constant al llarg de les estacions.[2]
Aquesta energia pot anar lligada, tot i que no necessàriament, a fenòmens geològics com ara volcans, guèisers que expulsen aigua calenta i aigües termals. Per exemple, una altra manera d'obtenir energia pot ser mitjançant jaciments d'aigua calenta prop d'aquestes zones. Es perfora el sòl i s'extrau el líquid, el qual sortirà en forma de vapor si la seva temperatura és prou alta i es podrà aprofitar per accionar una turbina que amb la seva rotació mou un generador que produeix energia elèctrica.
El districte geotèrmic més antic del món és a Chaudes-Aigues (França). Opera d'ençà el segle xiv. L'explotació industrial va començar el 1827 amb l'ús del vapor del guèisers per extreure àcid bòric del volcà de fang a Larderello (Itàlia). Al segle xx, per la demanda d'electricitat es va considerar fer servir energia geotermal com a font d'energia. El príncep Piero Ginori Conti va provar el primer generador geotermal al 4 de juliol de 1904, al mateix volcà de Larderello on l'extracció d'àcid geotermal va començar. Va encendre amb èxit quatre bombetes. Després, el 1911, es va fer per primer cop una planta d'energia geotèrmica. Va ser l'únic productor d'electricitat geotèrmica fins que Nova Zelanda va construir una planta el 1958.
El sistema es basa en la diferència de temperatures entre el subsol i la superfície. L'energia es bescanvia en forma de calor a través de dos circuits tancats d'aigua que els connecten. Per obtenir calor a l'hivern, l'aigua dins el circuit captador geotèrmic, que és un circuit de plàstic disposat en perforacions verticals que arriben a entre 80 i 200 metres de profunditat, recorre, impulsada per una bomba, el subsol fins a escalfar-se, escalfa l'aigua al circuit emissor radiant, un circuit tancat que cedeix la calor a l'edifici. A l'estiu el funcionament és anàleg, però la calor es desplaça en sentit contrari. L'eficiència és major com més profund estigui el circuit del subsol, ja que la diferència de temperatures és major.
Per a obtenir aigua calenta, el circuit captador escalfa aigua calenta d'un circuit obert, que ve de la xarxa d'aigua i es pot emmagatzemar en un o més dipòsits. L'aigua calenta es pot utilitzar també per a moure una turbina, transformant així l'energia tèrmica (geotèrmica, tèrmica provinent del subsol) en energia mecànica. L'energia mecànica es pot fer servir tal qual, per moure màquines, o potser al seu torn transformada en energia elèctrica: electricitat.
Per a potències petites d'energia (producció de fins a 30 kW) i usos particulars, és possible disposar els tubs d'aigua captadors de calor horitzontalment i a poca profunditat, és a dir a entre un i cinc metres, usualment entre un i mig i dos, per exemple sota un jardí. La bomba té la mida d'una nevera però és molt silenciosa, i es pot ubicar al garatge, per exemple.
Aquestes instal·lacions solen realitzar-se amb materials polimèrics (plàstic), habitualment polietilè reticulat (PEX-a).
La conversió d'energia geotèrmica en electricitat consisteix en la utilització del vapor, que passa a través d'una turbina que està connectada a un generador, produint així energia elèctrica.
Esta generació d'electricitat a partir d'energia geotèrmica és un bon complement per a la resta de les fonts renovables que, a més, té l'avantatge que és constant al llarg de l'any. Es poden distingir tres tipus de plantes de generació d'electricitat depenent de la temperatura, la profunditat i la qualitat de l'aigua i del vapor extrets.
En tots els casos, el vapor condensat i les restes de fluid geotèrmic són retornades al jaciment.
Aquesta font d'energia es pot usar tant per subministrar calor com per generar electricitat. Normalment aquestes tecnologies disponibles es poden dividir en tres categories: les centrals geotèrmiques, les aplicacions d'ús directe i les bombes de calor geotèrmiques. Les centrals geotèrmiques generen electricitat a partir de la perforació de pous, d'un quilòmetre o més de profunditat, per explotar dipòsits subterranis geotèrmics, de vapor d'aigua i aigua molt calenta. En l'actualitat, funcionen tres tipus de centrals de generació elèctrica:
Aquest últim sistema, en comparació amb els altres, és el que té més perspectives de futur. No emet cap mena de gas atès que és un cicle tancat, i funciona a temperatures interiors de 110 a 160 °C.
L'energia geotèrmica s'obté a través de l'extracció de la calor interna de la Terra. Es troben diverses zones amb aigües termals, aquestes poden ser les que s'utilitzen en balnearis o d'altres centres, aquestes aigües estan escalfades per la temperatura de l'interior de la Terra, en les zones on les aigües termals són molt calentes a poc profunditat es fan perforacions, a través de fractures naturals. L'aigua calenta i/o el vapor poden fluir de manera natural, pels impulsos dels fluxos d'aigua i vapor, però també per bombament. Cal seleccionar el mètode a utilitzar en funció del mètode que sigui més rendible econòmicament. No hi ha un sol mètode a l'hora d'aprofitar aquest tipus d'energia, ja que hi ha hagut projectes que en alguns països s'han hagut de desestimar per la seva inviabilitat econòmica, com és el cas del "Hot Dry Rocks (HDR)" a Anglaterra, en canvi en països com França, Austràlia, Alemanya o Suïssa estan tirant endavant.
El magma (roques foses) és una gran font d'energia, ja que les roques sols es troben en estat líquid a temperatures extremadament altes, però amb la tecnologia que hi ha disponible en aquests moments no és possible aprofitar aquest tipus de font, és econòmicament inviable.
Les explotacions per extreure aigua calenta, se'n pot veure una a la figura 5 acostumen a disposar d'un nombre parell de pous, ja que per un s'extreu l'aigua calenta i per l'altre es torna a injectar aigua a l'aqüífer, quan ja està refredada. Aquest sistema té diversos avantatges:
Es troba en zones on la capa de l'escorça encara és activa i la temperatura oscil·la entre els 150 °C i els 400 °C. En aquests casos el vapor surt a la superfície mitjançant una turbina que genera electricitat en ser moguda per la força del vapor. Per a trobar una zona d'on extreure aigua calenta, una zona geotèrmica, cal trobar una capa superior composta de:
Les perforacions que cal fer per a extreure l'aigua calenta són gairebé iguals a les que es fan per a extreure petroli dels pous.
La temperatura dels fluids dels aqüífers està a temperatures força menys elevades, a temperatures que oscil·len entre els 70 °C i els 150 °C, per a això el rendiment de conversió vapor-electricitat és força menor, en aquest cas cal afegir un component volàtil. Aquest tipus d'energia geotèrmica es pot transformar en centrals elèctriques petites, però és en la distribució a través de la xarxa urbana on l'aprofitament és màxim, s'utilitza per a calefacció i refrigeració, amb màquines d'absorció. Aquesta s'utilitza per a la producció d'electricitat, és necessari que el fluid estigui entre 120 °C i 180 °C.
S'aprofita en àmplies zones, en zones més àmplies que la que treballa a temperatures altes o mitges. Es pot trobar a les conques sedimentàries, el fluid d'aquestes conques es troba a una temperatura entre 50 °C i 70 °C.
S'utilitza per a donar servei a les necessitats domèstiques, urbanes i agrícoles. Els fluids que es poden trobar estan a unes temperatures entre 20 °C i 50 °C.
Tant l'energia geotèrmica a baixa temperatura com l'energia geotèrmica a molt baixa temperatura són molt útils per als sistemes de calefacció urbans, a través de circuits tancats.
La principal planta geotèrmica es troba en la Toscana, a prop de la ciutat de Pisa i és la central geotèrmica de Larderello.[4][5] Una imatge de la central en la part central d'una vall i la visió de quilòmetres de canonades d'un metre de diàmetre que van cap a la central tèrmica mostren l'impacte paisatgístic que genera.
Catalunya és capdavantera a Europa de grans projectes d'energia geotèrmica, un dels quals, per exemple, n'és el projecte geotèrmic de l'Hospital de Sant Pau, que amb 307 pous té les instal·lacions geotèrmiques majors de la Unió Europea.[1]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
