Geotérmica en Zunil, Quetzaltenango Guatemala

La energía geotérmica es aquella que se obtiene aprovechando el calor interno de la Tierra. Este calor eleva la temperatura del agua acumulada en el subsuelo, transformándola en vapor. Si las características de la roca que rodea el punto de transformación del agua en vapor son las adecuadas el vapor se almacena en grandes reservorios y puede ser extraído y utilizado de diversas formas.

Una de las formas de aprovechar este vapor, y por tanto la energía geotérmica, es generando energía eléctrica en centrales geotérmicas.

El principio es simple, utilizar la presión del vapor para mover una turbina y producir electricidad.

Guatemala posee dos centrales geotérmicas, que producen alrededor de 24 MW cada una. Ambas centrales son propiedad de una empresa Norte Americana llamada Ormat.

La central generadora ubicada en Zunil, municipio del departamento de Quetzaltenango, se llama Orzunil, y trabaja con 8 pozos de extracción, que son propiedad el Inde. El recurso geotérmico es por ley propiedad del Estado y sólo puede ser explotado a través de concesiones que otorga el Inde en contratos a las empresas interesadas en generar con este recurso.

Orzunil posee 7 unidades generadoras independientes, capaces de producir 4.5 MW cada una, sólo 5 de ellas se mantienen en funcionamiento simultáneamente para producir aproximadamente 24MW incorporables al Sistema Nacional Interconectado -SNI-.

El vapor extraído de los campos geotérmicos de Zunil es vapor de alta entalpía (vapor con temperaturas por encima de 150°C, ideal para generación eléctrica) sin embargo contiene altas cantidades de sílica y azufre, entre otras sustancias, que hacen imposible introducirlo directamente a la turbina para generar electricidad, por lo que se trabaja con un ciclo binario que consiste en transferir el calor del vapor de agua extraído del campo geotérmico a otro fluido, llamado fluido secundario o fluido de trabajo, con características especiales, que es inocuo para la turbina.

El vapor de agua extraído del campo geotérmico, luego de haber cedido al fluido de trabajo la mayor parte de su energía aprovechable, es condensado y reinyectado al subsuelo a través de tres pozos, llamado pozos de reinyección, con el fin de extender la vida útil del campo geotérmico algunos años.

En Orzunil el fluido de trabajo utilizado es el pentano que, como en cualquier central térmica para generación de energía eléctrica, trabaja bajo el Ciclo de Rankine.

El Ciclo de Rankine es un ciclo termodinámico que transforma calor en trabajo.

En su forma ideal utiliza un fluido de trabajo que opera en ciclo cerrado (es decir sin gastar o consumir el fluido) en cuatro etapas: 1. Calentamiento del fluido (en este caso a través de un intercambiador de calor que traslada el calor del vapor extraído del campo geotérmico al fluido de trabajo convirtiéndolo en vapor); 2. Extracción de la energía a través de una turbina; 3. Condensación del fluido de trabajo y 4. Bombeo (para introducirlo nuevamente al ciclo).

El diagrama Temperatura-Entropía de la figura anterior ilustra los cambios termodinámicos que tienen lugar en un ciclo de Rankine ideal, indicando los puntos en los cuales se transfiere calor (Q) o se realiza/genera trabajo (W).

Guatemala tiene un potencial estimado de 1000MW de los cuales se aprovecha únicamente el 2.4%. La generación de energía eléctrica a partir de geotermia representa poco menos del 3% de toda la energía generada e integrada al SNI.

La energía geotérmica también es aprovechada, aunque en pequeña proporción, en la industria del turismo, a través de centros de aguas termales.