Durante el último siglo, la Tierra ha experimentado diversos cambios debido al aumento de la actividad industrial. Sin embargo, no todos son cambios positivos. A finales del siglo xx, los científicos relacionaron la variación paulatina de la temperatura media de la atmósfera terrestre con la actividad humana, más en concreto con el aumento exponencial de sus emisiones de dióxido de carbono (CO₂). A raíz de estas investigaciones surgió el nombre del ya mundialmente conocido «efecto invernadero». Es este un fenómeno natural, en el cual la radiación de calor de la superficie terrestre es absorbida por ciertos gases atmosféricos y es reemitida otra vez a la superficie, lo cual genera un aumento de temperatura considerable. Los gases que provocan este efecto son los denominados gases de efecto invernadero, de los que forma parte el CO₂.

Por tanto, ante la evidencia científica, se tomaron decisiones de índole política para intentar disminuir dichas emisiones y, además, científicos de todo el mundo se involucraron en investigaciones novedosas para encontrar una solución a este problema. Durante la última década, equipos de investigación de todas las nacionalidades se han puesto manos a la obra para intentar encontrar una fuente de energía lo más “limpia” posible o, en su defecto, que tuviera la menor huella de dióxido de carbono posible. Desde entonces se han sucedido las noticias que afirman avances en este campo, con la publicación de una serie de descubrimientos que prometen ser la solución a nuestros problemas medioambientales. Sin embargo, la rentabilidad económica de estos avances sigue siendo un problema en nuestros días, lo que revela que en realidad todavía nos queda un largo camino por recorrer.

Una de las investigaciones más pioneras e innovadoras en este ámbito propone combinar la energía geotérmica con el almacenamiento del CO₂ en el subsuelo. Este método permitiría producir energía haciendo uso del CO₂ atmosférico o, rentabilizando más el proceso, empleando el que se emite por las centrales térmicas. La combinación de estas técnicas daría lugar a una central denominada CPG (CarbonDioxidePlume Geotermal).

Para comprender el funcionamiento de este tipo de centrales, han de dominarse unas nociones básicas en cuanto a la energía geotérmica, así como un conocimiento a grandes rasgos de los estudios sobre el almacenamiento de gases de efecto invernadero en el subsuelo, técnica novedosa que todavía se encuentra en fase de prueba.

El almacenamiento de CO₂ en el subsuelo es una técnica que diversos estudios revelan como óptima, como solución a corto plazo al exceso de este gas en la atmósfera. Consiste en comprimir el dióxido de carbono, cambiando su estado de gas a líquido, e inyectarlo en una zona que reúna las condiciones necesarias en cuanto a estanqueidad y profundidad se refiere. Se inyecta a unos dos kilómetros y medio de la superficie, a mayor profundidad que los acuíferos de agua potable, de esta manera no se produce contaminación en el agua. La zona donde se almacena el líquido está compuesta por roca permeable, que permite el almacenamiento, y por una capa de material impermeable en la zona superior. La existencia de la capa superior de material impermeable permite retener el gas comprimido en el depósito donde se ha inyectado, convirtiéndolo en estanco. La densidad del dióxido de carbono líquido es mucho menor que la de cualquier fluido que se encuentre a tanta profundidad, como puede ser el gas natural o el agua salada, por lo que queda almacenado en la parte superior, por encima de los fluidos que se pueden encontrar en el subsuelo.

En cuanto a la energía geotérmica, basa su principio de funcionamiento en la diferencia de temperaturas entre la superficie terrestre y el interior. Cuanto más se profundiza en la tierra, más alta es la temperatura, por lo que las capas superficiales se encuentran a una temperatura sensiblemente menor que las capas más profundas. En las zonas donde la corteza terrestre se encuentra a una mayor temperatura, se puede aprovechar este gradiente térmico para producir energía. Las plantas geotérmicas aprovechan los depósitos de agua subterránea que se encuentran a gran profundidad y a una temperatura alta. Las centrales bombean el agua caliente desde el subsuelo hasta la superficie y mediante las turbinas producen energía. Tras el proceso el agua se ha enfriado, y en consecuencia ya no es apta para generar energía, por lo que se bombea de vuelta al interior de la tierra para que vuelva a calentarse. Por tanto, este tipo de centrales presenta un circuito cerrado y, a la hora de producir energía, prácticamente no se emiten gases de efecto invernadero a la atmósfera. Su gran inconveniente es que se necesita una localización específica: la temperatura de la tierra debe ser mayor en esta zona, ya que así se necesitará excavar menos hasta encontrar la temperatura deseada.

 

La CPG combina estas dos técnicas. El proceso de producción de energía es el mismo que en una planta geotérmica. Sin embargo, en vez de emplear agua caliente para producir energía, se emplea el CO₂ comprimido y almacenado previamente en el subsuelo. Esto proporciona una serie de ventajas que son el principal motivo de interés, ya que, además de facilitar una forma de producir energía ecológicamente sostenible, puede ser viable tanto técnica como económicamente, en un relativo medio plazo.

La cantidad de energía que se produce en este tipo de plantas depende de la diferencia de presión entre el agua fría que se inyecta en el subsuelo y el agua caliente que se extrae de él. Al emplear dióxido de carbono en estado líquido en vez de agua, se está aumentando la cantidad de energía que se puede producir con la misma cantidad de CO₂ que de agua, ya que la diferencia de presiones del dióxido de carbono es mucho mayor, por lo que la cantidad de energía producida es mayor.

Por otra parte, el dióxido de carbono en estado líquido fluye con mucha más facilidad que el agua, de modo que se puede extraer del subsuelo de forma más sencilla que el agua caliente; además, el CO₂ caliente tiende a expandirse, por lo que, a la hora de extraerlo, se produce un sifón termal: el CO₂ asciende por la tubería sin necesidad de emplear bombas de extracción o minimizando su uso.

El empleo de dióxido de carbono comprimido en lugar de agua ofrece una serie de ventajas que permitirían la viabilidad económica de la planta CPG, ya que permitiría producir la misma energía con un menor esfuerzo y, por ende, con un menor coste. Por otra parte, paliaría una de las grandes dificultades técnicas de las plantas geotérmicas: la profundidad de la excavación para llegar a la temperatura necesaria en el subsuelo. El CO₂ es más eficiente que el agua como medio de transferencia de calor; por tanto, sería capaz de producir energía con menores temperaturas, lo que implica una menor profundidad de almacenamiento. En consecuencia, se produciría energía a menor coste y se disminuiría la inversión inicial, ya que las excavaciones necesarias serían menos profundas. Estos factores también implican que la localización de la planta estaría menos restringida que en las centrales geotérmicas, por no ser necesaria una temperatura tan elevada en el subsuelo para producir energía.

Por último, la idea inicial de una planta de CPG es aprovechar el dióxido de carbono emitido en las centrales térmicas, conformando así una planta que forma un circuito cerrado. Estas centrales se localizarían junto a una térmica, aprovechando el dióxido de carbono que emite para inyectarlo en el subsuelo. Junto a estas instalaciones, se construiría una central geotérmica que permitiría el uso del CO₂ almacenado para producir energía libre de emisiones de gases efecto invernadero.

Conclusión

Este tipo de proyecto muestra que la lucha contra el cambio climático no ha concluido y que, a pesar de las dificultades tanto económicas como técnicas que aparecen cada vez que se encuentra una solución, no desalienta sino que estimula a seguir investigando para encontrar la solución óptima.

La central CPG se basa en especial en el último informe sobre las captaciones de CO₂, ya que su viabilidad permite el desarrollo futuro de esta idea tan ambiciosa. Por otra parte, las consecuencias del cambio climático comienzan a aparecer a lo largo de todo el planeta, revelando la gran magnitud de este problema. Todo ello conduce a incentivar y estimular el desarrollo de estas ideas. Por lo que se puede concluir que esta idea puede que no quede en el olvido, como ha ocurrido con otras similares a lo largo de estos años, ya que, además de ser pionera en su campo, se puede apreciar su gran potencial en cuanto a mejora de viabilidad, por aprovechar tecnologías ya existentes, combinándolas y sacándoles el mayor partido.