En lo más profundo de la Tierra, hay temperaturas de hasta 5000 grados. Esto supone una fuente de energía impresionante que permite abastecer las necesidades de agua caliente de cualquier casa. La energía que lo consigue se llama geotermia. Pero, ¿Cuál es el origen del calor terrestre?
Por supuesto, cabe decir que cuando se utiliza esta energía para abastecer a las casas de agua caliente de forma renovable y sostenible, no se llega ni remotamente al centro de la Tierra. Pero incluso muy cerca de la superficie, el calor se mantiene.
Cómo se produce el calor interno de la Tierra
El interior de la Tierra está muy caliente por dos razones principales. La primera es el propio calor que se generó cuando se formó el planeta y que sigue presente y la segunda es el calor que se genera de la descomposición de los elementos radioactivos.
La Tierra fue formada por un proceso de acrecimiento. Después de la creación de nuestro sistema solar, los meteoritos se atrajeron gravitacionalmente y formaron objetos más grandes, que atrajeron, a su vez, masas más grandes. Así hasta que nuestro planeta alcanzó su tamaño actual. Este proceso acumuló mucho calor.
Porque cuando dos objetos chocan, se genera calor. Es por eso que las manos se calientan cuando aplaudimos durante un tiempo, o un clavo se calienta mucho cuando lo golpeas de forma repetida. Este calor no se ha disipado totalmente y representa aproximadamente el 10% del total del calor interno de la Tierra.
¿Cuál es la principal fuente de calor?
La principal fuente de calor es la descomposición de los elementos radiactivos. La desintegración radiactiva es un proceso natural. Los elementos inestables como uranio o potasio se estabilizan con el tiempo y producen lo que llamamos productos secundarios. Estos serían el plomo en el caso del uranio y el argón en el caso del potasio. Este proceso produce calor, que representa aproximadamente el 90% del total del calor interno de la Tierra.
Procesos que intervienen en el origen del calor interno de la Tierra
Calor latente de cristalización
El núcleo interno de la tierra es sólido. El núcleo externo de la tierra es líquido. En el núcleo externo se producen reacciones exotérmicas que producen cristalización y desprenden calor, el cual se conoce como calor latente de cristalización.
Reacciones físico-químicas exotérmicas
Las altas temperaturas, en combinación con presiones elevadas, producen cambios de fases continos en el manto terrestre al provocar la inestabilidad de los minerales. Este proceso genera energía calorífica.
Calor remanente
Tal y como hemos explicado, el origen de la tierra estuvo marcado por colisiones que produjeron calor. Este calor, todavía presente, es conocido como calor remanente.
Descomposición radiogénica de isótopos
Las rocas de litosfera contienen elementos radiactivos como ciertos tipos de isótopos. Al descomponerse de forma radiogénica mediante reacciones exotérmicas, aportan calor a la corteza y al manto terrestre y, en general, a la superficie terrestre.
Gravedad
La fuerza de compresión que ejerce la gravedad hacia el núcleo provoca que la masa terrestre se contraiga y se genere calentamiento por fricción.
Calor cinético o por rozamiento
Las fuerzas de la marea provocadas por la luna y el sol provocan un rozamiento contra el manto y el núcleo externo, los cuales responden de forma distinta ante el mismo estímulo, que libera calor.
¿Cómo podemos aprovechar el calor interno de La Tierra?
Existe una energía alternativa y renovable que utiliza el calor interno de la Tierra: la energía geotérmica. Con muchas ventajas y una capacidad de rendimiento muy por encima de la media, cada vez más personas dan el cambio a ella. ¿Tú también lo estás valorando? Hoy te explicamos mejor el funcionamiento de la geotermia para extraer el calor interno de la Tierra.
Pocas personas saben que en realidad todas las necesidades de agua caliente se pueden cubrir gracias a las reservas de calor que se encuentran debajo de la superficie de la tierra. En algunas zonas del planeta, donde las temperaturas rondan los 100 ºC, incluso se puede utilizar para suministrar electricidad. Sin embargo, ese uso es minoritario y no es una opción en Galicia.
Cómo la geotermia extrae el calor interno de la Tierra
A través de bombas de calor geotérmicas. Así se aprovecha la propia temperatura del calor que hay debajo del terreno, normalmente ubicada en unos 15 grados. Lo mejor de utilizarla es que es inagotable, totalmente natural y no produce ningún tipo de gases de efecto invernadero. Estas bombas lo que hacen es trasladar el calor de un punto a otro, de la misma manera que las bombas que conocemos mueven el agua por una casa.
Los componentes que contienen son un compresor, un evaporador, un condensador, una válvula de expansión y refrigerante. Con su funcionamiento, conseguimos que el calor interno de la Tierra se convierta en energía geotérmica con la que calentar el agua de tu casa. Lo mejor de todo es su increíble rendimiento. De 1 KWh de electricidad pueden producir hasta 4 KWh de calor. Es decir, son máquinas con hasta un 400% de rendimiento, hasta 4 veces más que cualquiera otra caldera.
Cómo funciona la energía geotérmica en vídeo
Te dejamos aquí un vídeo donde se explica cómo funciona la energía geotérmica, ya que, en ocasiones, contar con apoyo visual nos ayuda a comprender mejor los conceptos.
Aplicaciones de la geotermia dependiendo del nivel térmico
Los llamados recursos geotérmicos se pueden clasificar en las siguientes categorías, dependiendo de su temperatura:
- Alta temperatura: con temperaturas superiores a los 150ºC, se puede obtener directamente energía eléctrica del vapor del agua.
- Temperatura media: entre los 100ºC y 90ºC, la transformación del vapor del agua en energía eléctrica tiene un menor rendimiento que la anterior, por lo que es corriente utilizarlo para alimentar centrales eléctricas de poca envergadura.
- Temperatura baja: el nivel térmico fluctúa entre los los 90ºC y los 30ºC, por lo que carece de capacidad para la producción eléctrica directa. Es comúnmente utilizada para calefacciones.
- Temperatura muy baja: con menos de 30ºC, el uso se restringe al ámbito doméstico; agua caliente y calefacción.
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