Energia geotèrmica explicada: Com funciona l'energia geotèrmica

Sota la superfície de la Terra es troben massius dipòsits de roca fosa, aigua calenta i gas a alta pressió. Científics i enginyers han aprofitat aquests subministraments com a fonts d’energia geotèrmica.

Vés a la secció

• Què és l'energia geotèrmica?
• Com funciona l'energia geotèrmica?
• 4 Avantatges de l'energia geotèrmica
• 2 Desavantatges de l'energia geotèrmica
• Aprèn més
• Més informació sobre la MasterClass de la Dra. Jane Goodall

La doctora Jane Goodall comparteix els seus coneixements sobre intel·ligència, conservació i activisme animal.

cuidar les plantes de bambú en test

Què és l'energia geotèrmica?

L’energia geotèrmica és una font d’energia renovable que aprofita l’energia tèrmica per sota de la superfície terrestre. Les aigües termals d’Islàndia i els guèisers del parc nacional de Yellowstone són exemples d’embassaments geotèrmics que han irromput l’escorça terrestre. Els humans hem utilitzat recursos geotèrmics durant mil·lennis.

Com que els òrgans de govern com el Departament d’Energia dels Estats Units busquen mitjans renovables de producció d’energia, incentiven els serveis públics, les empreses i els individus a aprofitar la calor de la Terra com a mitjà per alimentar processos industrials i generar electricitat. Això ha conduït a un augment recent de les tecnologies geotèrmiques.

Com funciona l'energia geotèrmica?

L’energia geotèrmica pot produir electricitat a les centrals geotèrmiques. També podeu utilitzar-lo directament com a font de calefacció de la llar mitjançant bombes de calor geotèrmiques.

• Producció d'electricitat geotèrmica : La majoria de les centrals elèctriques creen electricitat bullint aigua per produir vapor. El vapor fa girar turbines massives que produeixen un corrent elèctric. Les centrals elèctriques geotèrmiques també utilitzen aquest mètode, només que en lloc de produir vapor amb combustibles fòssils com el carbó o el gas natural, utilitzen aigua escalfada de manera natural procedent d’embassaments subterranis. Hi ha variacions en la generació d’energia geotèrmica (incloent el mètode de vapor sec, el mètode intermitent i el sistema de cicle binari), tot i que totes exploten les altes temperatures del fluid geotèrmic.
• Sistemes de calefacció geotèrmica : Els sistemes de calefacció geotèrmica utilitzen aigua geotèrmica per escalfar radiadors a les llars, oficines i fàbriques. En alguns llocs, inclosa gran part d’Islàndia, fins i tot l’aigua geotèrmica de les aigües termals surt de l’aixeta per a ús domèstic. Els sistemes geotèrmics també poden funcionar com a sistemes de refrigeració mitjançant l'ús de bombes de calor geotèrmiques per traslladar la calor d'un edifici al terra. Aleshores, el sistema substitueix aquell aire calent per aire de baixa temperatura provinent de la superfície terrestre.

4 Avantatges de l'energia geotèrmica

L’energia geotèrmica és útil per diversos motius.

1. Potencialment està disponible a tot el món . Amb una inversió important, l'energia geotèrmica es pot aprofitar gairebé a qualsevol lloc de la Terra. Tot i que la font de calor geotèrmica és el nucli terrestre i el moviment de les plaques tectòniques, tots els dipòsits geotèrmics utilitzables es troben a l’escorça terrestre, de vegades a uns pocs metres per sota de la superfície.
2. Proporciona una potència de càrrega base constant . Un cop explotada, una font geotèrmica proporciona energia contínua i no necessita bateries per funcionar eficaçment, com passa amb altres fonts d’energia renovables com la solar i l’eòlica.
3. Produeix menys emissions de gasos d’efecte hivernacle que els combustibles fòssils . Aprofitar les fonts subterrànies de calor implica l’alliberament de gasos d’efecte hivernacle com el metà (CH4) i el diòxid de carboni (CO2), però no s’acosta al nivell d’emissió de gasos d’efecte hivernacle que comporta la crema de carbó, petroli o gas natural.
4. Pot fer ús de la infraestructura de combustibles fòssils existent . A mesura que s’allunyen les indústries i els serveis públics combustibles fòssils , aquestes fonts poden facilitar la introducció de geotèrmia a les mateixes regions. Els pous de petroli i de gas ja han completat la perforació necessària per aprofitar la calor geotèrmica, cosa que ha portat molts enginyers a proposar utilitzar els mateixos pous per a combustibles fòssils i energia geotèrmica.

Classe magistral

Suggerit per a vosaltres

Classes en línia impartides per les ments més grans del món. Amplieu els vostres coneixements en aquestes categories.

Ensenya Conservació

Ensenya exploració espacial

Imparteix pensament i comunicació científics

Ensenya la ciència d’un millor son

2 Desavantatges de l'energia geotèrmica

Penseu com un professional

La doctora Jane Goodall comparteix els seus coneixements sobre intel·ligència, conservació i activisme animal.

Malgrat diversos avantatges clars respecte als combustibles fòssils, els sistemes d’energia geotèrmica encara no han reclamat una quota de mercat significativa. Hi ha dues raons principals per a això.

com començar la meva pròpia línia de roba

1. Els costos d’inici són elevats . La producció d’electricitat geotèrmica i la calefacció geotèrmica poden ser rendibles un cop la infraestructura estigui instal·lada. No obstant això, crear aquesta infraestructura és car. Per arribar als embassaments geotèrmics, les tripulacions han de travessar la densa roca mare. La perforació requereix molta mà d'obra i és sorollosa. Alguns municipis i associacions de propietaris no ho permeten.
2. Es necessita nova tecnologia en molts llocs . Perquè els sistemes geotèrmics proporcionin eficiència energètica, ha d’haver un flux natural de fluid des d’un camp geotèrmic cap a l’aire que hi ha a sobre. Només al voltant del 10 per cent de la superfície terrestre és favorable a aquest flux fluid. Una nova tecnologia anomenada sistemes geotèrmics millorats (EGS) pot solucionar aquest problema trencant roques calentes profundes per sota de la superfície terrestre. Aquestes roques s’injecten amb aigua, que es converteix en vapor que puja a la superfície per a l’ús energètic. L'aigua usada i de baixa temperatura es retorna a la terra mitjançant pous d'injecció. Tot i que aquestes perforacions profundes poden produir emissions de diòxid de carboni i metà, els projectes geotèrmics poden aconseguir-ho tot fent circular el seu fluid geotèrmic en un bucle tancat.

Aprèn més

Obteniu la subscripció anual a MasterClass per obtenir accés exclusiu a les lliçons de vídeo impartides per mestres, inclosos Jane Goodall, Neil deGrasse Tyson, Paul Krugman i molt més.