Gradiente geotérmico
El ritmo al que aumenta la temperatura con la profundidad en la corteza terrestre; de media, unos 25 a 30 °C por kilómetro lejos de los límites de placas tectónicas.
El calor fluye hacia fuera desde el interior de la Tierra, procedente del calor primordial residual y de la desintegración radiactiva del uranio, el torio y el potasio de la corteza, con una media mundial de unos 87 mW/m² (Davies y Davies 2010). El perfil de temperatura en la corteza superior sigue la ley de Fourier:
donde q es el flujo de calor (W/m²) y k la conductividad térmica de la roca (W/m·K). Con valores continentales típicos de q ≈ 65 mW/m² y k ≈ 2,5 W/m·K, el gradiente sale en torno a 26°C/km.
Rangos habituales:
- Escudos continentales estables: 10–20°C/km
- Corteza continental media: 25–30°C/km
- Cuencas sedimentarias con cobertera aislante (cuenca de París, cuenca Panónica, fosa del Alto Rin): 35–60°C/km
- Zonas volcánicas y de rift (Islandia, rift de Kenia, Nueva Zelanda, Indonesia): más de 100°C/km, con yacimientos de 250–350°C a 1–3 km
El gradiente determina a qué profundidad hay que perforar para alcanzar una temperatura dada, y el coste de perforación se dispara con la profundidad. Con una media de 30°C/km, llegar a 150°C para generar electricidad exige unos 5 km; en un campo volcánico puede bastar con menos de 1 km. Por eso la generación hidrotermal convencional se concentra en los límites de placas, mientras que las regiones de gradiente bajo recurren a redes de calor desde profundidades moderadas, a bombas de calor geotérmicas cerca de la superficie o a sistemas geotérmicos estimulados.
Términos relacionados
Todos los términos →- Sistema geotérmico estimulado (EGS)
Yacimiento geotérmico creado al estimular roca caliente de baja permeabilidad, normalmente por fracturación hidráulica o cizalla, para que el agua circule entre pozos y extraiga calor.
- Central de ciclo binario
Central geotérmica en la que la salmuera caliente calienta un fluido de trabajo independiente, de bajo punto de ebullición, que mueve la turbina; permite generar con recursos de unos 100 a 180 °C.
- Bomba de calor geotérmica
Bomba de calor que intercambia calor con el terreno mediante colectores enterrados o sondeos, aprovechando la temperatura estable del subsuelo para lograr un rendimiento estacional alto.
- Red de calor (calefacción urbana)
Red de tuberías aisladas que distribuye agua caliente o vapor desde fuentes centrales de calor a muchos edificios para calefacción y agua caliente sanitaria.
- Factor de capacidad
Relación entre la energía que una central produce realmente en un periodo y la que produciría funcionando a plena potencia nominal durante todo ese periodo.