A medida que nos adentramos en el interior de la Tierra, la temperatura aumenta. Se calcula que ese incremento, conocido como gradiente geotérmico, varía por término medio entre 25 ºC y 30 ºC por cada kilómetro de profundidad. Como es lógico, la temperatura del subsuelo puede variar según la ubicación geográfica y las características geológicas de cada área. Las regiones volcánicas y tectónicamente activas, como Islandia o ciertas partes de los Cinturones de Fuego del Pacífico, tienden a tener temperaturas más altas en el subsuelo. En Islandia, por ejemplo, las instalaciones geotérmicas solamente necesitan profundizar 1000 o 2000 metros para obtener agua a una temperatura de 150ºC o más, temperatura que permite obtener energía para un doble uso, generar electricidad y calefacción.

Al aprovechar el calor almacenado en el interior de la Tierra, esta forma de energía ofrece beneficios innegables, pero también plantea desafíos importantes.

Una de las principales ventajas de la energía geotérmica es su carácter renovable y, lo que es más importante, es inagotable. A diferencia de las fuentes de energía solar o eólica, que dependen de las condiciones climáticas, la energía geotérmica es constante, lo que la convierte en una opción estable para la generación de electricidad y calefacción. Ahora bien, ¿cómo podemos aprovechar esa energía en nuestro beneficio? Victor Vilarrasa, nuestro invitado en Hablando con Científicos, explica que el subsuelo, dependiendo de la composición de sus rocas, suele almacenar grandes cantidades de agua en los poros y las grietas.

Una de las tecnologías más habituales es la denominada EGS (siglas en inglés de Sistema Geotérmico Mejorado). El método consiste en perforar uno o varios pozos hasta la profundidad de trabajo que, suele alcanzar los 4 o 5 kilómetros de profundidad. Desde la superficie se inyecta en un pozo agua fría a alta presión. La elevada presión del agua inyectada permite abrir las grietas naturales de la roca permitiendo el paso del agua hasta otro pozo donde es recogida a alta temperatura y llevada a la superficie. A temperaturas de 150ºC o superiores, el agua es líquida en las profundidades por las altas presiones a las que está sometida pero se convierte en vapor a la presión atmosférica de la superficie, un vapor que se utiliza para mover las turbinas que generan electricidad. Cuando la temperatura baja, el vapor se licúa y se convierte en una fuente de agua caliente que puede ser incorporada a los circuitos de calefacción de las viviendas. En el porceso final, el agua vuelve a ser inyectada en el primer pozo para reiniciar el ciclo.

Sin embargo, la energía geotérmica también presenta desafíos. Un ejemplo de los desafíos es el caso del Proyecto de Geotermia Profunda de Basilea, en Suiza, en los años 2006 y 2007. El objetivo del proyecto era aprovechar el calor almacenado en el subsuelo para generar electricidad y calefacción. Sin embargo, durante la fase de inyección de agua a alta presión en el pozo geotérmico, se produjeron una serie de sismos. Como cuenta Víctor Vilarrasa durante la entrevista, la actividad fue de muy baja actividad inicialmente pero cuando se detectó un sismo de magnitud 2, los responsables del proyecto decidieron parar la inyeccion de agua a alta presión. Fue entonces cuando se produjo un sismo de magnitud 3.4 en la escala de Richter. Posteriormente, se registraron más de 10.000 sismos adicionales en los siguientes meses, con magnitudes que oscilaron entre 2,0 y 3,4. Estos eventos sísmicos fueron perceptibles para la población local y causaron daños menores en algunos edificios, razón por la cual se canceló el proyecto.

Ahora, un equipo el equipo de científicos, entre los que figura Víctor Vilarraasa, ha desarrollado una herramienta numérica que permite reproducir la reactivación de las fallas que ocurrieron en el EGS de Basilea. El estudio abre un camino al desarrollo de metodologías que permitan utilizar la energía geotérmica de forma segura y limpia para producir electricidad de forma continua las 24 horas del día, siete días a la semana y con emisiones cero de CO2. El trabajo, publicado en la revista Communications Earth & Environment, se ha llevado a cabo en colaboración con el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) y la Universidad de Colorado.

Os invitamos a escuchar a Víctor Vilarrasa, investigador del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, un Instituto mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad de las Islas Baleares.

REFERENCIAS:

Boyet, A., De Simone, S., Ge, S. and Vilarrasa, V., 2023. Poroelastic stress relaxation, slip stress transfer and friction weakening controlled post-injection seismicity at the Basel Enhanced Geothermal System. Communications Earth & Environment. DOI: 10.1038/s43247-023-00764-y