¿Qué es un yacimiento geotérmico? Tipos de yacimientos geotérmicos

Un yacimiento geotérmico es una zona del subsuelo cuyo calor se pude aprovechar de forma económicamente rentable.

Cabe tener en cuenta que para extraer el calor del subsuelo es necesaria la presencia de un fluido que la transporte, y que además hay que perforar a suficiente profundidad para alcanzar las temperaturas óptimas para la explotación, factores que comportan unos costes y una dificultad técnica que se ven incrementados con la profundidad.

Para clasificar los yacimientos se tiene en cuenta tanto la temperatura del fluido como las posibles aplicaciones. Se definen cuatro tipos de yacimientos geotérmicos:

De alta temperatura: son aquellos yacimientos que proporcionan suficiente calor para producir energía eléctrica a partir de vapor de agua de manera rentable; generalmente se  encuentran a más de 150 ºC. Se localizan en zonas de escaso espesor litosférico o vulcanismo activo.

Dentro del grupo de los yacimientos geotérmicos de alta temperatura figuran los yacimientos geotérmicos llamados "de roca seca caliente" (HDR: Hot Dry Rock), que se explotan mediante las llamadas técnicas de "estimulación de yacimientos geotérmicos" (EGS: Enhanced Geothermal System). De forma muy sencilla, consisten en una masa de roca profunda en la que se estimula la fracturación y la circulación de fluidos para crear un yacimiento geotérmico (cuya explotación, por consiguiente, sea viable). Este tipo de yacimientos requiere gradientes geotérmicos elevados, pero sí un contexto geológico muy específico. En Cataluña se  han concedido varios permisos de investigación minera para este tipo de yacimientos, aunque su  implantación todavía está en fase experimental.

De temperatura media: son aquellos yacimientos que a pesar de presentar una temperatura inferior, permiten extraer calor suficiente para producir energía eléctrica a partir de un fluido volátil, pero con un rendimiento menor que en el caso de los yacimientos de alta temperatura. Por lo general, el yacimiento alcanza temperaturas entre 100 y 150 ºC. Están en zonas con un contexto geológico y estructural favorable y un gradiente superior a la media. Su aprovechamiento también puede ser directo en forma de calor y sus principales aplicaciones se dan en sistemas de calefacción urbanos y en procesos industriales.

De baja temperatura: son aquellos yacimientos cuya temperatura se encuentra entre los 100 y los 30 ºC. Se localizan en zonas con un contexto geológico favorable con presencia de acuíferos profundos, si bien el gradiente puede aproximarse al gradiente medio. Su explotación consiste en extraer agua caliente del acuífero i reinyectarla fría. Se utiliza únicamente para usos directos de calor en sistemas de calefacción urbanos y en procesos industriales.

De muy baja temperatura: son yacimientos la temperatura de los cuales es inferior a los 30 ºC. Se suelen utilizar como intercambiador térmico en sistemas de climatización doméstica y agrícola mediante bomba de calor. Estos yacimientos pueden hallarse en cualquier lugar, ya que el gradiente geotérmico solo condiciona la eficiencia del sistema.

Yacimientos geotérmicos

Ejemplo de tipos de explotación de yacimientos geotérmicos

1) De alta temperatura: en un basamento granítico muy profundo debajo de una cobertera sedimentaria (relación de unidades con un contraste de conductividad térmica que favorece el gradiente geotérmico), se inyecta agua fría i se extrae muy caliente de forma que, en contacto con un segundo circuito en superficie, se genera vapor de agua para producir electricidad.

2) De media temperatura: de un acuífero profundo se extrae agua caliente para intercambiar calor con un sistema de calefacción de distrito urbano, y se reinyecta.

3) De baja temperatura: mediante un intercambiador de calor enterrado se explota la inercia térmica del terreno que proporciona una temperatura estable para climatizar una casa tanto en invierno como en verano.

4) También se representa una surgencia térmica natural originada por un proceso de circulación de agua: infiltración en una zona de recarga, transición lenta por un acuífero profundo y descarga rápida a través de una falla permeable.