Una guía imprescindible para entender y aprovechar el calor interno de la Tierra.
La energía geotérmica es una fuente renovable, continua, firme y estratégica. A diferencia de otras energías, como la solar o la eólica, la geotérmica no depende del sol ni del viento, lo que la convierte en una opción clave para garantizar el suministro energético en todo tipo de regiones. Sin embargo, su potencial sigue siendo subestimado y desconocido por muchos profesionales del sector.
Este libro ofrece una visión rigurosa y accesible sobre los fundamentos físicos, geológicos y termodinámicos que permiten aprovechar esta fuente de energía. Desde el gradiente geotérmico y los sistemas geotérmicos naturales y mejorados, hasta las tecnologías de conversión energética más actuales —como plantas de vapor seco, ciclos flash y ciclo binario—, encontrará aquí una guía clara y completa.
Asimismo, en este libro explorará los usos directos del calor, las bombas de calor geotérmicas, las aplicaciones industriales y los factores sociales, ambientales y económicos que influyen en la viabilidad de cada proyecto geotérmico sostenible.
Escrito por David Pérez Granados, especialista en energías renovables, esta obra combina el rigor académico con una orientación práctica. Está pensada para ingenieros, estudiantes, responsables de políticas energéticas y profesionales del sector que deseen comprender y liderar el uso sostenible de la energía geotérmica.
¡No espere más para descubrir todas las posibilidades que le ofrece el calor interno de la Tierra de la mano de un experto en el tema!
Contenido
Prólogo
Agradecimientos
CAPÍTULO 1
Introducción a la energía geotérmica
1.1. Introducción a la energía geotérmica
1.2. ¿Qué es la energía geotérmica?
1.2.1. Antecedentes y diferenciación conceptual
1.2.2. Fundamentos físicos y termodinámicos
1.2.3. Fuentes y reservorios geotérmicos
1.3. Historia y evolución del aprovechamiento geotérmico
1.4. El nacimiento de la energía geotérmica moderna
1.5. Importancia en la transición energética y la mitigación del cambio climático
1.6. Beneficios y desafíos del uso de la energía geotérmica
CAPÍTULO 2
Geología y recurso geotérmico
2.1. Composición y capas internas de la Tierra
2.1.1. Composición química de la Tierra
2.1.2. Capas internas de la Tierra
2.1.3. Núcleo terrestre: la fuente de energía interna
2.2. Generación y distribución del calor interno
2.2.1. Fuentes del calor interno
2.2.2. Orígenes principales del calor terrestre
2.2.3. Distribución de la generación de calor en las capas terrestres
2.3. Gradiente geotérmico y flujo de calor terrestre
2.3.1. Medición y distribución global del gradiente geotérmico
2.3.2. Concepto de flujo de calor terrestre
2.3.3. Mecanismos de transferencia de calor en la corteza terrestre
2.4. Propiedades térmicas de las rocas y los fluidos geotérmicos
2.4.1. Conductividad térmica de las rocas
2.4.2. Capacidad calorífica y difusividad térmica
2.4.3. Propiedades de los fluidos geotérmicos
2.5. Tipos de reservorios geotérmicos
2.5.1. Clasificación de los sistemas geotérmicos
2.5.2. Reservorios hidrotermales
2.5.3. Sistemas geopresurizados y magmáticos
2.6. Modelos conceptuales de sistemas geotérmicos
2.6.1. Modelos de convección en reservorios geotérmicos
2.6.2. Modelos de conducción térmica en reservorios de roca caliente
CAPÍTULO 3
Perforación y desarrollo de pozos geotérmicos
3.1. Recursos geotérmicos
3.2. Definición y clasificación de los recursos geotérmicos
3.3. Yacimientos geotérmicos según su temperatura
3.3.1. Yacimientos de muy baja temperatura (180 °C)
3.3.5. Comparación técnica de yacimientos según temperatura
3.3.6. Consideraciones tecnológicas y ambientales
CAPÍTULO 4
Tecnologías y generación de energía geotérmica
4.1. Principios de conversión de energía térmica
4.2. Ciclos termodinámicos aplicados a la geotermia
4.2.1. Ciclo de Rankine aplicado a la geotermia
4.2.2. Ciclo de Rankine orgánico (ORC)
4.2.3. Ciclo Kalina
4.3. Plantas geotérmicas de vapor seco
4.4. Plantas geotérmicas de destello *single-flash*
4.5. Plantas geotérmicas de destello *double-flash*
4.6. Plantas geotérmicas de ciclo binarioCAPÍTULO 5
Aplicaciones directas del calor geotérmico
5.1. Introducción a los usos directos de la energía geotérmica
5.1.1. Clasificación de las aplicaciones directas según la temperatura
5.2. Sistemas de calefacción y refrigeración geotérmica
5.2.1. Principios termodinámicos y coeficiente de desempeño
5.2.2. Tecnologías de sistemas geotérmicos para climatización
5.2.3. Aplicaciones urbanas, residenciales e industriales
5.2.4. Retos técnicos y perspectivas futuras
5.3. Aplicaciones industriales y agrícolas
5.3.1. Procesos industriales con integración geotérmica
5.3.2. Aplicaciones agrícolas en invernaderos y postcosecha
5.3.3. Acuicultura y piscicultura geotérmica
5.3.4. Ventajas comparativas frente a las fuentes térmicas convencionales
5.3.5. Limitaciones y consideraciones de implementación
5.4. Uso en balnearios y *spas*
5.4.1. Clasificación hidroquímica y aplicaciones terapéuticas
5.4.2. Diseño y operación de instalaciones balnearias geotérmicas
5.4.3. Valor agregado y turismo sostenible
5.4.4. Consideraciones hidroquímicas y de salud pública
CAPÍTULO 6
Consideraciones ambientales y sostenibilidad
6.1. Evaluación del impacto ambiental de los proyectos geotérmicos
6.1.1. Evaluación de la sensibilidad ecológica y sociocultural del entorno
6.2. Sostenibilidad a largo plazo
6.2.1. Gestión adaptativa del recurso geotérmico
6.2.2. Buenas prácticas operativas y tecnológicas
6.2.3. Indicadores de sostenibilidad y criterios de evaluación
6.2.4. Gobernanza ambiental y participación comunitaria
6.2.5. Perspectivas futuras: integración con economías circulares
Glosario
Referencias