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Aprovechamiento energético de la actividad volcánica

La geotermia de alta entalpía está ligada, principalmente, a la geografía volcánica, aunque no todos los contextos son igual de favorables para su desarrollo. Los beneficios del uso de este tipo de energía endógena se demuestran desde una perspectiva medioambiental y, a pesar de que su implementación es compleja, no hay que desestimar su potencial como apoyo a fuentes discontinuas como la solar o la eólica. Joan Martí, investigador del CSIC y experto en vulcanología, nos da las claves del aprovechamiento energético de la actividad volcánica.

En los últimos meses la actividad volcánica ha copado los medios de comunicación por su acción destructiva, pero también posee una vertiente productiva que podría ser muy beneficiosa para los vecinos de este tipo de estructuras geológicas. Hablamos del aprovechamiento energético de la actividad, o geotermia de alta entalpía, con su origen en elevadas temperaturas endémicas (superiores a 250°), como nos explica Joan Martí, investigador del CSIC y director de Geociencias Barcelona, centro de innovación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas. “Es uno de los recursos energéticos renovables y sostenibles que derivan directamente de la dinámica de nuestro planeta y está relacionado con la liberación de energía interna -calor-, principalmente causada por el continuo movimiento del manto terrestre y de las placas tectónicas. En concreto, este tipo de energía geotérmica la encontramos asociada a los sistemas volcánicos, los cuales derivan de complejos procesos magmáticos que implican la fusión de rocas en profundidad y el ascenso y almacenamiento de esta roca fundida hacia zonas más superficiales en forma de cámaras magmáticas, lo que provoca una anomalía térmica por encima del gradiente geotérmico medio”, explica.

Los sistemas volcánicos están, por tanto, asociados a los bordes activos de las placas, que se alejan -de tipo distendido- o que chocan entre sí -de tipo compresivo-. Sin embargo, también se dan en puntos alejados de estas lindes. “Son los denominados puntos calientes o zonas de volcanismo interplaca (por ejemplo, Canarias o Hawái), y en ellos el desarrollo de recursos geotérmicos existentes no es tan importante como en los bordes activos”, expone Martí.

Un contexto favorable para el sector

La energía proveniente de terrenos volcánicos ya se utiliza con notable éxito en regiones como Nueva Zelanda, Japón, Costa Rica o México, donde representa una parte muy importante de su consumo total de energía. Para que la extracción de este recurso sea posible se precisa, como explica Joan Martí, una importante inversión que se traduzca en:

  • Una buena exploración para definir las características y la extensión del recurso geotérmico, con la realización de pozos de gradiente térmico para certificar y acotar sus resultados.
  • El desarrollo de un plan de explotación que minimice riesgos y costes, y optimice resultados.
  • Ejecución de dicho plan velando por el mantenimiento sostenible de los recursos naturales, con la creación de pozos de explotación y reinyección que podrán llegar a profundidades de varios kilómetros.
  • Construcción de una planta geotérmica donde se produzca la conversión del calor en electricidad, además del aprovechamiento de los fluidos resultantes (gas y agua) con fines calefactores cuando sea necesaria -como se logra en Islandia- y/o la recuperación de parte de ellos en el proceso de reinyección.
  • Previsión de un sistema de procesado, reciclaje o almacenamiento de las sales sobrantes, generadas durante la extracción del fluido geotérmico.

Pero ¿de qué factores geográficos y contextuales depende su extracción? “La situación geodinámica determina la existencia potencial de este recurso energético. Sin embargo, no todos estos contextos aseguran su existencia, a pesar de tener un denominador común como es el calor que genera la anomalía térmica cerca de la superficie”, apunta Martí. Para que las condiciones de aprovechamiento sean factibles, es necesaria la presencia de abundante agua confinada en una zona determinada -reservorio- para que pueda calentarse sin expandirse.

Esta dependencia hídrica es uno de los hándicaps que intervienen el desarrollo geotérmico en Canarias. “Aunque hay un considerable aumento del uso de la energía geotérmica de baja entalpía para usos restringidos, el aprovechamiento energético de alta temperatura es inexistente según los datos de los que se dispone en la actualidad, dado que solamente podría encontrarse en sitios muy concretos, como Tenerife, y no se puede garantizar una extracción sostenible ahora mismo. No se conocen realmente las condiciones en que se encuentran los posibles reservorios geotérmicos ni si se dan las condiciones óptimas para su explotación”, asegura el experto del CSIC.

 Situación y potencial geotérmico

A escala internacional, el aprovechamiento energético de alta entalpía ha ido creciendo progresivamente. De los 2.000 MW generados en 1974 se pasó a superar los 20.000 en 2015. No obstante, hoy en día aún representa menos del 0.5 % de toda la energía que se consume en nuestro planeta, con Estados Unidos liderando su producción. En España hace pocos años que se inició el estudio de su posible desarrollo. “Ejemplos de éxito hay muchos”, avanza el profesor Martí, “pero dependen de la economía de cada país, de sus recursos y de la demanda interna de energía. Quizás las regiones más representativas son Islandia y Nueva Zelanda, y Costa Rica ofrece otro buen modelo del aprovechamiento. En todos estos casos, la exploración y explotación volcánica se encuentran en un estado muy avanzado, con políticas gubernamentales que apuestan claramente por esta fuente renovable frente a otras más comprometidas. Pero también hay que mencionar que estas regiones comparten unas condiciones óptimas para la utilización que no se dan en otros lugares donde el recurso existe, pero los beneficios frente a los costes pueden no ser tan evidentes”.

El precio de explotación y su rentabilidad son, como asegura el experto, dos barreras a superar para su asentamiento como fuente energética, así como la innovación que la haga totalmente limpia, ya que genera “un importante volumen de componentes contaminantes, como las sales hidrotermales, sobre los que hay que aplicar programas de gestión de residuos muy bien elaborados”. Aun así, si se cumplen las condiciones para garantizar su sostenibilidad, puede llegar a convertirse en un recurso energético muy importante. “Los obstáculos son siempre los mismos: medioambientales, económicos y políticos”. El experto también señala la necesidad de conocer el potencial real de aprovechamiento, por lo que sugiere que se debe hacer un importante esfuerzo inicial de exploración e investigación. “A partir de ahí podremos pensar en cómo solucionar todos los otros problemas que se puedan plantear, teniendo en cuenta que se trata de un recurso renovable y que bien gestionado también puede ser sostenible”, asegura.

Según el profesor Martí, esta inversión se seguirá dando seguro a escala global, ya que la conveniencia del uso de geotermia de alta entalpía ha sido demostrada en muchos países. Y, en España, es preciso analizar “su posible existencia y determinar, de forma objetiva, su relación coste/beneficio en las consecuencias que pueda tener para el país y la región y, en particular, sobre la zona de afectación”, concluye.

Ha colaborado en este artículo…

El profesor Joan Martí, experto en vulcanología físico y riesgo volcánico, es Doctor en Geología, Profesor de Investigación del CSIC y director de Geociencias Barcelona (CSIC).

Fue secretario general de la International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth Interior (IAVCEI), ha sido editor jefe de Journal of Volcanology and Geothermal Research (Elsevier), y dirige el curso internacional de Volcanología de la Universidad de Girona desde 2012. Es, además, miembro de la Academia Europea y Honorary Fellow de la International Union of Geodesy and Geophysics.

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