Tipos de Yacimientos Geotérmicos, Energía Hidráulica, Mareomotriz y Biomasa: Clasificación y Características

Clasificación de los Yacimientos Geotérmicos según la Presencia Previa de Agua

Definición: Un yacimiento geotérmico es un lugar con un recurso geotérmico teórico; es decir, energía del interior de la Tierra almacenada en agua y/o vapor a una temperatura y presión determinadas. Se deben cumplir los siguientes requisitos:

  • Flujo térmico suficiente para calentar el fluido.
  • Zona de alta permeabilidad para la acumulación de agua.
  • Zona impermeable sobre el acuífero para evitar la pérdida de agua.

Clasificación según la Presencia Previa de Agua

Yacimientos Hidrotérmicos con Predominio de Vapor

  • Agua a presión y altas temperaturas.
  • Útiles para la producción de energía eléctrica.
  • Generalmente en zonas de volcanismo importante.
  • Manifestaciones superficiales: géiseres, fumarolas, etc.

Yacimientos Hidrotérmicos con Predominio de Agua Líquida

  • Conocidos como yacimientos de agua caliente.
  • Temperatura del agua no superior a 100ºC o ligeramente superior.
  • Profundidad entre 1 y 3 km.
  • Puede no haber zona impermeable, pero la temperatura superficial debe ser inferior a la de ebullición del agua.
  • Extracción con bombas sumergidas.

Yacimientos en Cuencas Sedimentarias

  • Importante recurso geotérmico.
  • Temperaturas cercanas a 60ºC.
  • Profundidad de unos 2 km.
  • Uso de intercambiadores de calor.
  • Utilización: agua caliente sanitaria, calefacción, invernaderos, fines industriales.

Yacimientos de Roca Caliente

  • No existe agua.
  • Temperatura elevada (unos 200ºC).
  • Explotación inyectando agua a presión.
  • Roca seca caliente (sin permeabilidad).
  • Roca húmeda caliente (con permeabilidad).
  • Potencial: roca de granito de 1 km³ a 200ºC permite una planta de 10 MW durante 20 años (enfriando el agua a 20ºC).

Ventajas de las Minicentrales Hidráulicas

Beneficios Ambientales

  • Uso no nocivo del agua.
  • Carácter autóctono (reduce la dependencia exterior).
  • Energía limpia (sin residuos contaminantes).
  • Impactos medioambientales reducidos y evitables.
  • Energía inagotable.

Beneficios Sociales

  • Genera puestos de trabajo.
  • Desarrollo de zonas rurales.

Clasificación de los Dispositivos de Aprovechamiento de la Energía de las Olas (Energía Mareomotriz)

Existen numerosas tecnologías. La clasificación se basa en diferentes criterios.

Ubicación

  • En costa (on-shore): Apoyado en el fondo o en un dique. Fácil construcción, instalación y mantenimiento, pero más visible.
  • Cerca de la costa (near-shore): Profundidad de 10-25 m. Apoyado en el fondo o flotando.
  • Fuera de la costa (off-shore): Profundidad superior a 40 m. Sumergidos o flotantes. Mayor producción de energía, menor impacto visual, peor acceso para mantenimiento.

Tamaño y Orientación

  • Absorbedores puntuales: Pequeños, cilíndricos, indiferentes a la dirección de la ola. Captan energía de la ola y su entorno. Disposición en línea.
  • Atenuadores: Paralelos a la dirección de la ola. Extraen energía progresivamente.
  • Terminadores o totalizadores: Perpendiculares a la dirección de la ola.

Extracción de Energía

  • Flotadores: Las olas mueven dispositivos flotantes.
  • Depósitos: Se llenan con agua de mar, que luego retorna al mar accionando una turbina.
  • Balsas o pontines: Aprovechan el movimiento relativo con relación a las olas.
  • Neumáticos: Comprimen y descomprimen aire con el movimiento de las olas, accionando una turbina.
  • Dispositivos móviles articulados: Se mueven con las olas, actuando sobre un motor hidráulico.

Principio de Captación

  • Columna de agua oscilante: Cámara abierta por abajo, el agua entra y comprime aire, accionando una turbina. El vaciado también genera electricidad.
  • Cuerpos activados por olas: Movimiento por acción de las olas, relativo entre dos cuerpos o absoluto entre un cuerpo y una referencia fija.
  • Sistemas de rebosamiento: Depósito elevado que se llena por acción de las olas, al vaciarse mueve una turbina.

Posición Relativa al Agua

  • Fijos o flotantes: Flotando sobre la superficie.
  • Semisumergidos: Parcial o totalmente bajo la superficie.
  • Sumergidos: Siempre bajo la superficie.

Clasificación de la Biomasa

La clasificación varía según el punto de vista.

Según el Origen Biológico

  • Biomasa primaria: Materia orgánica de seres fotosintéticos. Incluye residuos agrícolas (pajas, restos de poda), forestales (podas, entresacas), de industrias agroalimentarias/forestales (cáscaras, serrines) y cultivos energéticos.
  • Biomasa secundaria: Producida por seres heterótrofos que consumen biomasa primaria. Residuos biodegradables (efluentes ganaderos).
  • Biomasa terciaria: Generada por seres que utilizan biomasa primaria y secundaria. Materiales biodegradables (lodos de EDAR, RSU).

Según la Composición Química (tipo de hidrato de carbono)

  • Lignocelulósica: Predominan celulosa, hemicelulosa y lignina (madera, paja, corteza de cardo).
  • Amilácea: Hidratos de carbono como almidón o inulina (granos de cereales).
  • Azucarada: Monosacáridos (glucosa, fructosa) o disacáridos (remolacha, caña de azúcar, sorgo azucarero).

Según el Destino Final

  • Alcoholígena: Etanol o derivados para sustituir gasolinas o producir aditivos (madera, paja, granos, remolacha).
  • Oleaginosa: Aceite para sustituir gasóleo (girasol, colza, cardo, soja).
  • Lignocelulósica: Obtención de energía eléctrica y/o térmica (residuos forestales, agrícolas, cultivo de cardo).

Según el Contenido de Humedad

  • Seca: Aproximadamente 10% de humedad.
  • Húmeda: Más del 10% de humedad.

Definición y Relación entre Salto Bruto, Salto Útil y Salto Neto (en Contexto Hidroeléctrico)

  • Salto Bruto: Altura entre la toma de agua del azud y la descarga al río. Se obtiene de un plano topográfico o, más precisamente, con un estudio topográfico. Las pérdidas de carga son del 5-10% del salto bruto.
  • Salto Útil: Desnivel entre la superficie libre del agua en la cámara de carga y el nivel de desagüe en la turbina.
  • Salto Neto: Diferencia entre el salto útil y las pérdidas de carga en las conducciones. Representa la máxima energía transformable en trabajo en el eje de la turbina.