El lago Salton:un lugar para aprovechar la energía geotérmica y al mismo tiempo obtener litio
El lago Salton (en inglés Salton Sea) es un lugar bien real y muy singular, situado en California, muy cerca de la frontera con México. Las características de este lago salado lo convierten en un emplazamiento único para afrontar uno de los retos más grandes a los que se enfrenta la humanidad: la transición energética.
La emergencia climática nos obliga a abandonar rápidamente el uso de combustibles fósiles. Afortunadamente, tenemos la solución: las energías renovables. Hasta hace poco, si hablábamos de renovables, teníamos que limitarnos, básicamente, a construir embalses para aprovechar la velocidad del agua de los ríos para mover turbinas y generar electricidad. Sin embargo, unas recién llegadas en plena eclosión, la energía solar y la eólica, están llamadas a dominar el sector energético dentro de muy pocos años, ya que se pueden instalar en todas partes y, sobre todo, porque se han convertido en la forma más barata de generar electricidad. Pero existe otra fuente renovable, hasta hace poco considerada menor, que está ganando protagonismo: la energía geotérmica, que aprovecha el calor del interior del planeta.
¿De dónde procede este calor, que puede llegar a 6.000 °C en el núcleo de la Tierra, similar al que encontramos en la superficie del Sol? Una parte importante se originó durante la formación de nuestro planeta. Los impactos de los cuerpos celestes que se unían a la Tierra en formación liberaron mucho calor, que ha quedado retenido hasta hoy en el interior del planeta. Otra fuente de esta energía interior son los cambios fisicoquímicos que ocurrían a medida que la Tierra aumentaba de tamaño, con la enorme presión en el interior del planeta, y que liberaban calor. Pero la mayor parte de este calor proviene de la radiactividad natural. Las rocas del interior del planeta están formadas, en una pequeña parte, por átomos inestables que se dividen de forma natural hasta transformarse en estables, liberando calor que se va acumulando.
El resultado de todo ello es que, si nos situamos en la superficie de la Tierra y hacemos un hoyo, la temperatura aumenta progresivamente a medida que lo hacemos más profundo, típicamente entre 25 °C y 30 °C por cada kilómetro que nos hundimos, una variación que se conoce como gradiente geotérmico. Pero también hay zonas del planeta que son inusualmente muy calientes cerca de la superficie y que, en general, están asociadas a los límites de las placas tectónicas, que es donde se concentra el vulcanismo. A pocos kilómetros de la superficie, la presencia de roca fundida en forma de magma, con temperaturas de entre 700 °C y 1.200 °C, hace que rápidamente, sin profundizar demasiado, las rocas que rodean a este magma alcancen temperaturas de cientos de grados centígrados. Las regiones con estas características son las preferentes a la hora de construir centrales geotérmicas para la producción de electricidad.
Estas centrales aprovechan el hecho de que, en estas zonas, las aguas subterráneas superan rápidamente los 100 °C y se transforman en vapor de forma natural; entonces, mediante perforaciones, captan el vapor y lo emplean directamente para mover turbinas y generar electricidad. Para afectar lo menos posible a los acuíferos, también se puede optar por extraer la energía del vapor con un intercambiador de calor, haciendo que se convierta en líquido nuevamente, devolverlo al subsuelo para que se vuelva a calentar y recomenzar así el proceso. Igualmente, en aquellas zonas donde el agua roce los 100 °C, sin llegar a convertirse en vapor, puede aprovecharse para bombearla y extraer el calor. Alternativamente, si no hay suficiente agua subterránea, existe la posibilidad de captar agua fría de un río, inyectarla en el subsuelo para que las rocas calientes la calienten e iniciar así este ciclo.
La ventaja de la geotermia radica en que es un recurso energético constante que podemos usar todo el año. Su inconveniente es que en pocos lugares del planeta encontramos zonas con una temperatura subterránea muy alta, lo que limita su disponibilidad. Por este motivo, muchos países optan por la energía solar y la eólica. Ahora bien, estas tienen un problema: son intermitentes. Por la noche no hace sol, y hay momentos del día en los que no sopla el viento. Para solucionarlo, es necesario almacenar la electricidad y, a tal fin, las baterías de litio son una de las mejores opciones. Además, estos aparatos también son necesarios si queremos que los vehículos no dependan del consumo de combustibles fósiles y puedan moverse gracias a la electricidad renovable. Todo esto hace que haya un verdadero boomde fabricación de baterías y que el litio sea un elemento clave de esta herramienta esencial para la transición energética.
El litio es un elemento muy común, hay mucho en el planeta, pero hasta hace poco no había mucha demanda, por lo que no hay demasiadas minas de este elemento. Por eso, con la eclosión de las renovables y los vehículos eléctricos, en todo el mundo se están buscando apresuradamente nuevos depósitos de litio para poder abrir más minas. Donde hay más es en el mar, disuelto. Sin embargo, en el mar, el litio está muy diluido; está presente en cantidades tan pequeñas que habría que tratar (básicamente, evaporar) mucha agua, lo que resulta antieconómico. Por eso las principales zonas de interés son aquellas que contienen salmuera, un agua que tiene muchas más sales que el agua marina normal. Su principal origen es la evaporación del agua de mar en zonas que han quedado aisladas del océano. Con las salmueras, la naturaleza ya ha hecho buena parte del trabajo de evaporación por nosotros.
Si se evapora toda el agua, se forman depósitos de sales sólidas, que en el ámbito de la geología se llaman evaporitas(justamente porque se han generado por evaporación). Es posible que, más adelante, estas evaporitas sólidas entren en contacto con aguas subterráneas, un lago o un río, se disuelvan y vuelvan a formar salmuera. Si lo que tenemos son salmueras subterráneas líquidas, las podemos extraer perforando el terreno y bombeándolas. Pero si estas son semisólidas o las sales están mezcladas con sedimentos y rocas, también podemos inyectar agua a través de las perforaciones; una vez que haya disuelto las sales y se haya transformado en salmuera, la podemos bombear. Este último es uno de los nuevos mecanismos que se empieza a aplicar para la extracción del litio, y se suma a los métodos de extracción tradicionales, como las minas de evaporitas sólidas o el aprovechamiento de salmueras ya existentes.
Una propiedad importante del agua es que, cuanto más caliente, más sales disueltas puede contener, lo que nos enlaza con la geotermia. Como hemos visto, las centrales geotérmicas bombean agua muy caliente para captar su energía. Si la central está en una zona con salmueras, podemos aprovechar el agua bombeada (que es una salmuera) para extraer al mismo tiempo el litio, y entonces la volvemos a inyectar en el subsuelo para que se caliente y disuelva más sales. Como el agua es mucho más caliente, por cada litro de salmuera obtendremos más litio, y esto resulta más económico que si en los sedimentos y rocas inyectamos agua a temperatura normal. Todo ello hace que las centrales geotérmicas despierten mucho interés en relación con la extracción de este elemento tan codiciado, ya que a la vez que aprovechan el calor del interior del planeta para generar electricidad, son también una fuente potencial de litio.
El lago Salton es singular porque en él se juntan todos estos elementos. Por un lado, se encuentra sobre la famosísima falla de San Andrés, que separa la placa tectónica del Pacífico y la norteamericana. En esta zona, en el valle de Imperial, con una longitud de 250 kilómetros, hay muestras de vulcanismo con actividad geotérmica, tal y como sucede en la mayoría de los límites de placas tectónicas. Tanto en EE. UU. como en México hay varias plantas que aprovechan esta actividad geotérmica para generar electricidad. Pero, además, por su particular historia geológica, el valle de Imperial fue una zona de evaporación de agua marina. Originalmente, hace varios millones de años, era mar abierto. El avance del río Colorado, proveniente del norte, aisló el actual valle del océano e hizo que el nuevo mar interior se fuera evaporando de forma progresiva. El río lo fue rellenando de sedimentos, que se mezclaron con las salmueras en formación. Actualmente, la zona del lago Salton está bajo el nivel del mar, con un lago que se formó por accidente a principios del sigloXX, cuando el río Colorado desembocó allí durante dos años, como consecuencia de un canal de regadío construido sin medidas de seguridad, hasta que los ingenieros pudieron reconducir la situación, haciendo que el río volviera a desembocar en el mar.
Así pues, en una zona como la del lago Salton tenéis una gran oportunidad para construir centrales geotérmicas y aprovechar los recursos naturales. En esta zona de intensa actividad geotérmica, perforad el terreno y extraed el vapor y el agua caliente, al tiempo que aprovecháis esta última, una salmuera, para extraer litio y venderlo. En definitiva, todo ello os permitirá prescindir completamente de los combustibles fósiles y liderar la transición energética hacia un futuro completamente renovable.
Marc Belzunces(Barcelona, 1976). Geólogo licenciado por la Universidad Autónoma de Barcelona y máster en Ciencias del Mar por la Universidad Politécnica de Catalunya. Ha sido investigador en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y asesor en materia de contaminación para la Agencia Catalana del Agua y el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente del Estado español.
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