Energía Limpia

Sobre

La energía geotérmica engloba la utilización de la energía térmica almacenada bajo la superficie de la tierra. Dependiendo de la aplicación y su ubicación, la energía geotérmica se puede utilizar tanto para la calefacción y refrigeración, así como para la generación de energía. Muchas aplicaciones prácticas de la energía geotérmica se utilizan para aumentar la eficiencia energética mediante la reducción de los costos de calefacción y refrigeración en los edificios.
La energía geotérmica es también un emisor de muy bajo carbono y tiene un potencial de desarrollo particularmente fuerte en toda Latinoamérica, incluso en Perú. La distribución geográfica de las fuentes geotérmicas de calor se limita principalmente a las regiones a lo largo de los límites tectónicos, pero hay una serie de proyectos geotérmicos potenciales que se pueden implementar sin la importante fuente de calor producida por las fuerzas en el trabajo bajo la superficie de la tierra. La Asociación geotérmica internacional dice que hay más de 10.7 GW de capacidad de generación de electricidad instalada en línea en todo el mundo utilizando fuentes geotérmicas de energía, y esto representa un aumento del 20% en los cinco años anteriores[1]. Esto indica un importante paso adelante para la industria geotérmica en el logro de costos competitivos en los mercados energéticos y en el desarrollo de tecnología para producir energía de manera segura y fiable a partir de fuentes geotérmicas.

Escala de Recursos

Se estima que el propio Perú tiene potenciales recursos de energía geotérmica de más de 2.8 GW equivalentes que se sitúan en las tierras altas centrales y regiones del sur del país, siendo la inmensa mayoría en los departamentos de Moquegua, Tacna y Puno[2]. A continuación se muestra un mapa que detalla las regiones potenciales del desarrollo geotérmico en el Perú (MINEM).

Regionalmente, se estima que las fuentes geotérmicas de energía son meramente 5% desarrolladas indicando que hay un enorme espacio para el crecimiento[3]. En la actualidad, México, el Salvador y Costa Rica lideran el Pack con 24.3 GW[4], 697 MW[5] y 205 MW[6] respectivamente.

Tipos de Tecnología

Climatización Geotérmica

La climatización geotérmica o las bombas de calor de la fuente de tierra son superficiales (alrededor 6 a 7 metros de profundo), los sistemas de la subsuperficie que esencialmente utilizan la temperatura constante del suelo que rodea una facilidad como intercambiador de calor[7]. Durante los meses calurosos, esta temperatura subsuperficial es más baja que la atmósfera permitiendo que una bomba de calor almacene el calor en el suelo y circule el aire fresco en un edificio. En meses más frescos, esta temperatura de la subsuperficie es más alta que la atmósfera permitiendo que una pompa de calor Extraiga calor del suelo y circule el aire más caliente en un edificio. Por supuesto, esta relación depende en gran forma de la latitud y de las características estacionales de una ubicación.
La climatización geotérmica se pueden utilizar para aumentar la eficiencia energética de los equipos de HVAC de un edificio para reducir los costos de operación. Las bombas de calor se basan en un campo de tubos enrollados o en espiral enterrados cerca de un edificio, que circula un líquido o refrigerante que luego es puesto en contacto con un intercambiador de calor asociado con el equipo de HVAC en el edificio. Pequeños estanques y arroyos también pueden ser utilizados como un disipador de calor para proporcionar enfriamiento para un edificio. Hay muchas diferentes configuraciones disponibles en el mercado para que las bombas de calor encajen con una amplia variedad de aplicaciones.

Central Eléctrica de Vapor Seco

Las Centrales Eléctricas de Vapor Seco (CEVS) son la configuración más antigua, simple y eficiente de la planta de energía geotérmica. Sin embargo, estos sistemas requieren la alta temperatura de la sub-superficie de 150°C o más alto a la función[8]. En CEVSs, el vapor se extrae de un pozo para dar vuelta a una turbina y para generar energía. El agua se condensa y se vuelve al suelo.

Central Eléctrica de Destello del Vapor

Las Centrales Eléctricas de Destello del Vapor (CEDV) son la estación geotérmica más común en funcionamiento alrededor del mundo hoy. Debido a que se basan en pozos de alta presión, son más sofisticados y también se basan en temperaturas geotérmicas más altas de 180°C o mayores, el más alto de los tres tipos principales de centrales geotérmicas[9]. En proyectos, el agua caliente de alta presión se bombea para arriba del suelo y se lanza en los tanques de baja presión. Esto produce un destello de vapor que se ejecuta a través de una turbina para alimentar un generador. El agua restante se condensa y se vuelve al suelo. Sin embargo, algunos proyectos han experimentado el agotamiento de la fuente de agua subterránea de la que depende el sistema, reduciendo la capacidad de generación de una planta[10].

Centrales Eléctricas de Ciclo Binario

Las Centrales Eléctricas del Ciclo Binario (CECB) son un desarrollo tecnológico reciente en las centrales eléctricas geotérmicas que pueden funcionar en temperaturas mucho más bajas alrededor de 60°C[11]. CECBs utilizan un medio líquido que tiene una temperatura de ebullición más baja que el agua. Este medio se entra en contacto con el agua geotérmica de la temperatura más baja, flash vaporizado y se utiliza para hacer girar una turbina para generar energía. Dadas las temperaturas geotermales más bajas que se requieren para operar un CECB, existe un rango más amplio aplicable donde estas plantas pueden ser desarrolladas, convirtiéndolos en el tipo de planta más común en desarrollo hoy en día. Sin embargo, los CECBs son los menos eficientes de los tres principales tipos de plantas de energía geotérmica a 10-13% de eficiencia térmica[12].

Infraestructura Existente

Actualmente no hay centrales geotérmicas operativas en el Perú. Sin embargo, el Ministerio de Energía y Minas tiene propuestas de trabajo para varias estaciones en los departamentos de Moquegua y Tacna.

Oportunidades

Perú cuenta con una de las regiones más grandes y sin explotar para el desarrollo de la energía geotérmica. Muchos sitios están siendo probados actualmente para el potencial desarrollo de energía geotérmica. Notablemente, la energía geotérmica podría mejorar dramáticamente la eficiencia energética de los edificios existentes en todo el país y podría expandir sustancialmente la producción de energía renovable.

 

[1] International Geothermal Association – “Geothermal Energy: International Market Update” – http://www.geo-energy.org/pdf/reports/GEA_International_Market_Report_Final_May_2010.pdf

[2] Ministerio de Energía y Minas – “Geothermal Energy in Perú” – http://www.irena.org/EventDocs/7.%20Peru.pdf

[3] Fabíola Ortiz – The Guardian, April 13, 2016 – “The heat beneath our feet: the potential of Latin American geothermal power” – https://www.theguardian.com/global-development-professionals-network/2016/apr/13/heat-potential-latin-american-geothermal-power

[4] NREL – “Mexico’s Geothermal Market Assessment Report” – https://www.nrel.gov/docs/fy17osti/63722.pdf

[5] CEPAL – “Istmo Centroamericano: Estadísticas del Subsector Eléctrico” – http://www.eclac.org/publicaciones/xml/1/30101/L809.pdf

[6] http://www.thinkgeoenergy.com/costa-rica-an-update-on-the-status-of-geothermal-energy-development/

[7] US DOE – https://web.archive.org/web/20081004020606/http://www1.eere.energy.gov/geothermal/geothermal_basics.html

[8] Fridleifsson,, Ingvar B., et al. – “The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change” – http://iga.igg.cnr.it/documenti/IGA/Fridleifsson_et_al_IPCC_Geothermal_paper_2008.pdf

[9] US DOE – http://www1.eere.energy.gov/geothermal/powerplants.html

[10] Scientific American – https://books.google.com/books?id=pGfQmBtXYx0C&pg=PT160

[11] Erkan, K.; Holdmann, G., et al. – Geothermics – http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0375650508000576

[12] https://en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_power#Power_station_types