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De forma breve podemos decir que la energía geotérmica es el aprovechamiento del calor interno de la Tierra como fuente energética.

Para poder comprender mejor este concepto, es importante conocer la estructura del interior de la Tierra. Existen dos teorías que nos explican esta estructura desde diferentes puntos de vista: el modelo estático y el modelo dinámico.

Según el modelo estático (basado en la composición química de las capas), la estructura vertical de la Tierra desde el centro (a 6.370Km de profundidad) a la superficie es la siguiente:

  • El núcleo, en el que se pueden diferenciar dos zonas: el núcleo interno sólido, compuesto por aleaciones de metales como hierro y níquel, y el núcleo externo líquido también de composición metálica. Tanto la densidad como la  temperatura en el núcleo son altísimas.La temperatura llega a los 3000-5000ºC y la densidad es de unos 9,7-13,6 g/cm3.
  • El manto, formado principalmente por peridotitas y óxidos, abarca unos 2.900Km desde el núcleo a la corteza. Puede dividirse en el manto inferior, que alcanza los 5,7 g/cm3 y los 3000ºC en la zona más cercana el núcleo, y el manto superior, con unos 3,3 g/cm3 y una temperatura de 800ºC.
  • La corteza, la capa más fina y externa y con una densidad baja que oscila entre 2,7 y 2,9 g/cm3. Se subdivide en la corteza superior granítica (áreas continentales), con unos 30Km de profundidad, y la corteza inferior basáltica (áreas continentales y oceánicas), con un grosor de unos 5-10Km.

Todo este calor del interior de la Tierra, lo que se conoce como energía geotérmica,  se transfiere hasta la superficie, donde, en algunos casos, puede ser aprovechado como fuente energética.

Según el modelo dinámico (basado en el comportamiento mecánico de los materiales), en el manto podemos diferenciar claramente dos zonas denominadas litosfera y astenosfera. La litosfera es una la capa superficial de la tierra sólida, y está formada por la corteza y la parte más externa del manto. Su característica principal es la rigidez y en ella la transmisión de calor se realiza de forma conductiva. La litosfera se apoya sobre la astenosfera, una parte “elástica” del manto superior capaz de soportar deformaciones plásticas en respuesta al calor de la Tierra. En la astenosfera, el calor se transmite de forma convectiva.

Los movimientos de la astenosfera han fragmentado la rígida litosfera en una serie de placas denominadas placas litosféricas. Las corrientes de convección que se producen en la “plástica” astenosfera, debidas a cambios en el régimen térmico interno, provocan el movimiento de las placas litosféricas que se encuentran sobre ella. La teoría tectónica de placas explica el movimiento de las placas litosféricas en función del tipo de borde existente entre una placa y la adyacente, así como la interacción entre las placas y los eventos geológicos que se producen como consecuencia de dicha interacción. El movimiento relativo entre placas puede ser de tres tipos:

  • Movimiento divergente (separación de placas): Una placa se separa de la otra de manera que se abre una brecha que permite que el manto superior ascienda formando nueva corteza. Este movimiento da lugar a vulcanismo basáltico y a la formación de nuevas islas oceánicas, como ha sido el caso por ejemplo, de las Azores o de Islandia. Estas islas presentan manifestaciones geotérmicas superficiales y tienen un elevado flujo calorífico.
  • Movimiento convergente (colisión de placas): una placa choca contra otra. Cuando choca una placa continental con una oceánica se forma una zona de subducción, ya que la placa continental, al ser menos densa, se hunde por debajo de la oceánica. Cuando son dos placas continentales las que colisionan, se forman extensas cordilleras. Así se formó la cordillera del Himalaya, por ejemplo. Por último, cuando chocan dos placas oceánicas se forma un arco de islas, como es el caso, por ejemplo, de Japón.
  • Movimiento transformante (fricción lateral entre placas): dos placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación sin provocar formación ni destrucción de corteza terrestre. Sin embargo, la fricción acumula tensión entre las placas y ésta se puede liberar en forma de movimiento en la falla, es decir, mediante terremotos. Este es el caso de la falla de San Andrés, producto del roce entre la placa Norteamericana y la del Pacífico.