Energía Geotérmica: Otra alternativa clave para la transición energética

En la búsqueda de nuevas soluciones a la crisis energética actual, la energía geotérmica tiene un papel importante que desempeñar. Las plantas de energía geotérmica emiten menos del 5% de las emisiones de las plantas de energía de carbón. No obstante, los proyectos son técnicamente exigentes y requieren un gran capital inicial (1).

La energía geotérmica es el calor derivado del subsuelo de la tierra. El agua y/o el vapor transportan la energía geotérmica a la superficie de la Tierra. Dependiendo de sus características, la energía geotérmica puede utilizarse para fines de calefacción y refrigeración o aprovecharse para generar electricidad limpia (2).

Se calcula que cada 100 metros de profundidad, la temperatura aumenta aproximadamente 3 grados centígrados. De este modo, a mayor profundidad de excavación, más energía puede extraerse, buena parte de dicho calor escapa a la superficie en forma de agua y vapor, pudiendo captarse su energía sin excavación y a menor costo (3).

Sin embargo, para la generación de electricidad se necesitan recursos de alta o media temperatura, que suelen estar ubicados cerca de regiones tectónicamente activas (3).

Con el objetivo de acceder a esa fuente de agua caliente del subsuelo, es necesario limitar y perforar la zona adecuada. Estas perforaciones suelen tener entre 10 y 15 centímetros de diámetro y su profundidad dependerá de las condiciones físicas y geológicas de la zona (4).

Seguidamente, se introducen sondas geotérmicas en forma de tuberías, estas contienen agua o líquido anticongelante que al descender a las zonas más profundas se calienta y vuelve a subir accionando una bomba donde se produce el intercambio de calor (4).

Por ello, para convertir la energía calorífica en electricidad es necesario instalar sobre el yacimiento una planta geotérmica que almacene el fluido natural (agua y vapor) y los transforme en energía mecánica, mediante el uso de una turbina. Generalmente, el agua y el vapor se separan (4).

El vapor generado en todo este proceso se conduce a través de una red de tuberías para producir energía térmica o eléctrica. Por su parte, el agua se puede utilizar de forma directa como agua sanitaria o calefacción para la vivienda (5).

Tras su uso, vuelve a canalizarse hacia el subsuelo, gracias a las últimas tecnologías, el fluido circula en todo momento por un circuito cerrado, sin emisión alguna de gases a la atmósfera, y, cuando se enfría, se devuelve al subsuelo convertido en agua donde capta de nuevo el calor (5).

Esta fuente renovable clave cubre una parte significativa de la demanda de electricidad en países como El Salvador, Nueva Zelanda, Kenia y Filipinas y más del 90 % de la demanda de calefacción en Islandia (6).

La energía geotérmica se genera en más de 20 países. Estados Unidos es el productor más grande del mundo, y el desarrollo geotérmico más grande del mundo es The Geysers al norte de San Francisco en California. En Islandia, muchos de los edificios e incluso las piscinas se calientan con agua caliente geotérmica. Islandia tiene al menos 25 volcanes activos y muchas fuentes termales y géiseres (7).

Las principales ventajas son que no depende de las condiciones climáticas y tiene factores de capacidad muy altos; por estas razones, las plantas de energía geotérmica son capaces de suministrar electricidad de carga base, así como proporcionar servicios auxiliares para flexibilidad a corto y largo plazo en algunos casos (8).

También, se ha estimado que la geotermia podría constituir el 5% de las necesidades energéticas globales para 2050, y el 10% para finales de siglo. En la actualidad, con emergencia de seguridad energética, se está produciendo un aumento significativo de la actividad en Europa, tanto en proyectos geotérmicos profundos como someros (8).

Ninguna fuente renovable de energía puede reemplazar el suministro actual de energía del petróleo y el gas. La energía solar, eólica, de biomasa y de hidrógeno son tecnologías bien conocidas que contribuyen a la transición (9).

Aunque, la energía geotérmica es menos conocida, es una fuente de energía renovable viable que puede ayudar a cumplir los objetivos globales de emisiones y cambio climático, así mismo, la mayoría de los continentes, si no todos, ya utilizan algo de energía geotérmica para satisfacer sus necesidades, pero existe un potencial de crecimiento significativo en el sector (9).

 En Colombia, según un estudio elaborado en Los Ángeles, Yakarta y Bogotá, se demostró que entre Zipaquirá (Cundinamarca) y Paipa (Boyacá) existe una zona con alto potencial para la extracción de energía de la tierra, lo que permitiría cubrir potencialmente la demanda total de energía residencial de la capital del país (10).

Esto representaría una importante oportunidad para descarbonizar la matriz energética de aquellas ciudades que son habitadas por más de 10 millones de personas. Por ejemplo, en Bogotá se consumen 14.5 gigavatios por hora (gWh) y la demanda puede crecer cada vez más. Según el estudio mencionado anteriormente, esta podría llegar a los 16.6 gWh, solo con la explotación y extracción de energía geotérmica, es decir 1,14 veces más (10).

Teniendo en cuenta el agotamiento de las fuentes tradicionales de energía, la mayoría de los países en el mundo ha empezado a buscar soluciones mediante la implementación de nuevas tecnologías energéticas que ayuden a minimizar los efectos ambientales que han causado las fuentes tradicionales de energía basadas en los combustibles fósiles (11).

Así mismo, de acuerdo a un estudio realizado por la Universidad Nacional de Colombia, titulado “Exploración de Recursos Geotérmicos del Volcán Azufral a partir de la Interpretación de Anomalías de Campos Potenciales” se evidencia que la estructura geotérmica del volcán Azufral ubicado en el altiplano Nariñense, que ha sido considerado desde la década de los 80 como un importante prospecto para desarrollar proyectos de generación de energía geotérmica (12).

Del mismo modo, en el 2021 se inauguró en Campo Maracas (Casanare) el primer piloto de central de energía geotérmica del país; este proyecto es liderado por la UNAL Sede Medellín y la empresa productora sostenible de petróleo y gas (Parex) (13).

De igual forma, se adelanta otro proyecto en Aguazul Casanare, y Ecopetrol está realizando un piloto en Acacias (Meta). Sin embargo, en Bogotá y sus alrededores esto no se había estudiado o implementado hasta el momento (13).

El actual Gobierno Nacional, por medio del Ministerio de Minas y Energía, sigue impulsando y está comprometido con la diversificación de la matriz energética de Colombia, es por ello, que el Ministerio de Minas y Energía emitió una serie de decretos que reglamentan los artículos 14, 15, 21 y 23 de la Ley de Transición Energética (14).

Con la expedición de las nuevas normativas se requiere que se dé seguridad jurídica a los inversionistas y se promueva el desarrollo de proyectos de generación de energía eléctrica con fuentes geotérmicas, a su vez que se incrementa el conocimiento del subsuelo colombiano (14).

La nueva normativa establece el marco institucional para el desarrollo del mercado del hidrógeno en Colombia, precisando las competencias de los distintos ministerios que juegan un rol importante en la economía de este nuevo vector energético (14).

El segundo decreto establece el registro geotérmico y los procedimientos para solicitar los permisos de exploración y explotación de geotermia con fines de generación eléctrica, su duración, las actividades que se incluyen dentro de las fases de exploración y explotación de geotermia en el país (14).

La transición energética es uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos como sociedad. Transformar nuestro sistema energético implica descarbonizarlo y apostar decididamente por las energías limpias. La apuesta por estas energías no está tan solo favoreciendo la innovación y el desarrollo, sino que también facilitará la creación de nuevas oportunidades de empleo y negocio.

FUENTES:

1. https://impact-investor.com/geothermal-energy-enough-power-for-the-next-100000-years/
2. https://www.irena.org/geothermal
3. https://three60energy.com/geothermal-energy-is-it-the-next-frontier/
4. https://www.repsol.com/es/energia-innovacion/energia-futuro/transicion-energetica/energia-geotermica/index.cshtml
5. https://www.westwoodenergy.com/sectors/energy-transition/explaining-geothermal-energy
6. https://www.nationalgeographic.com/environment/article/geothermal-energy
7. https://setis.ec.europa.eu/implementing-actions/deep-geothermal_en
8. https://www.egec.org/media-publications/geothermal-energy-the-key-enabler-to-eus-energy-transition/
9. https://www.rpsgroup.com/insights/energy/why-geothermal-energy-must-be-included-in-our-conversations-about-energy-transition/
10. https://www.semana.com/economia/macroeconomia/articulo/estudio-revela-alto-potencial-para-extraer-energia-geotermica-cerca-a-bogota-seria-viable-para-cubrir-la-demanda-electrica/202211/
11. https://www.researchgate.net/publication/348607658_La_Geotermia_Fuente_de_Energia_Alternativa_para_el_Departamento_de_Narino_Potencialidad_Usos_y_Beneficios
12. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75074
13. https://unperiodico.unal.edu.co/pages/detail/energia-geotermica-podria-abastecer-demanda-electrica-de-bogota/
14. https://www.minenergia.gov.co/es/sala-de-prensa/noticias-index/colombia-avanza-en-la-regulaci%C3%B3n-para-la-producci%C3%B3n-de-hidr%C3%B3geno-de-cero-y-bajas-emisiones-y-el-uso-de-geotermia/

 

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