La generación de energía geotérmica funciona extrayendo energía del calor en las profundidades de la Tierra. En algunos lugares, como las islas de Islandia, Filipinas y Japón, las fuentes termales geotérmicas son comunes, lo que hace que la energía sea fácilmente accesible. En otros lugares, solo se encuentra suficiente calor a más de una milla (1.6 km) debajo de la superficie, lo que hace que la extracción de energía geotérmica no sea práctica. Los agujeros excavados hasta este nivel en cualquier lugar se pueden utilizar normalmente para producir energía geotérmica.
La primera estación para la generación de energía geotérmica se construyó el 4 de julio de 1904, en el campo de vapor seco de Larderello en Italia y fue probada por el Príncipe Piero Ginori Conti, haciendo uso de la generación de energía geotérmica con poco más de un siglo. Aún así, la generación de energía geotérmica no es una fuente de energía importante en todo el mundo, solo representa alrededor del 0.1% de la energía global, o una capacidad de alrededor de 100 gigavatios. La energía geotérmica solo se utiliza ampliamente en los países de Filipinas e Islandia, donde representan el 15-20% de la generación de electricidad.
El método más común de operación de una planta geotérmica es el ciclo binario, mediante el cual el agua moderadamente caliente de fuentes de calor geotérmicas poco profundas pasa por tuberías, llamado intercambiador de calor, que contiene un fluido secundario, típicamente butano o hidrocarburo pentano, con un punto de ebullición mucho mayor. más bajo que el agua. El calor hace que el fluido secundario se convierta en vapor, lo que impulsa las turbinas que generan electricidad. A continuación, el líquido se vuelve a condensar y se utiliza durante más ciclos. La presión del fluido secundario suele ser bastante alta, alrededor de 500 PSI.
La energía geotérmica de roca seca caliente es otro tipo de generación de energía geotérmica; este método bombea agua a las profundidades de la Tierra, poniéndola en contacto con la roca seca y caliente que da nombre al método. La roca calienta el agua, que luego se bombea y se usa directamente con turbinas de vapor o se bombea a través de un sistema de ciclo binario. También conocidas como sistemas geotérmicos mejorados, estas plantas tienen una vida útil de aproximadamente 20 a 30 años antes de que la roca se enfríe demasiado para que la planta sea económica. El calor total se recupera en 50-100 años.
Otro tipo de generación de energía geotérmica son las plantas de vapor flash. Estas plantas extraen agua caliente a alta presión de las profundidades de la Tierra hacia los tanques, donde la caída de presión hace que el agua se convierta en vapor, que luego se utiliza para hacer girar las turbinas. Uno de los tipos más antiguos es el calor directo, que extrae agua caliente desde cerca de la superficie de la Tierra hacia las tuberías para calentar edificios, calentar agua para piscicultura, cultivar plantas en invernaderos, pasteurizar la leche, etc. Esto solo funciona en áreas donde haya suficiente calor. hay agua disponible cerca de la superficie.