Una tesis de la UR propone mejorar la eficiencia de las centrales geotérmicas con dióxido de carbono
La Universidad de La Rioja ha otorgado el grado de doctor a Yashar Aryanfar por una tesis que plantea una nueva fórmula para aumentar la eficiencia de las centrales geotérmicas mediante la integración de un ciclo adicional de dióxido de carbono para aprovechar el calor residual.
El estudio propone incorporar un ciclo transcrítico de CO₂ a las centrales geotérmicas convencionales, con el objetivo de reutilizar parte de la energía térmica que actualmente se pierde durante el proceso de generación eléctrica.
La investigación, desarrollada en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la universidad riojana, se enmarca en el programa de Doctorado en Innovación en Ingeniería de Producto y Procesos Industriales. La tesis ha sido dirigida por Julio Blanco Fernández, de la Universidad de La Rioja, y Jorge Luis García Alcaraz, de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez.
El trabajo parte de una de las principales limitaciones de las plantas geotérmicas tradicionales: gran parte del calor extraído del subsuelo no llega a transformarse en electricidad y termina perdiéndose al reinyectar el fluido geotérmico o liberarlo al entorno.
Para reducir esas pérdidas, Aryanfar plantea utilizar dióxido de carbono por sus propiedades favorables para trabajar con fuentes de calor de baja temperatura. Entre ellas destacan su baja temperatura crítica, su elevada conductividad térmica y su menor impacto ambiental.
Según los resultados obtenidos, la incorporación de este sistema permite generar más electricidad sin necesidad de extraer más fluido geotérmico, lo que favorece una explotación más sostenible del recurso energético.
La tesis aplica además un análisis denominado 4E, que evalúa no solo la energía producida, sino también la calidad energética, los costes económicos y el impacto ambiental del sistema.
Los datos obtenidos reflejan una mejora del rendimiento global de la central, una reducción de costes de generación y un menor impacto ambiental. En concreto, la configuración de doble flash combinada con el ciclo de CO₂ ofrece los resultados más equilibrados en eficiencia y sostenibilidad.
El investigador también ha desarrollado modelos matemáticos para analizar el comportamiento de los distintos componentes de la central, como turbinas, bombas, condensadores o intercambiadores de calor, con el fin de identificar pérdidas energéticas y optimizar el funcionamiento del sistema.
La tesis se ha traducido en seis artículos científicos publicados en revistas internacionales especializadas como Heliyon, Processes o CT&F – Ciencia, Tecnología y Futuro. Además, incluye estudios sobre sistemas híbridos de energía y sobre el aprovechamiento del calor residual en el sector geotérmico.
Yashar Aryanfar obtuvo la calificación de sobresaliente ‘cum laude’. El investigador cuenta con formación en universidades de Irán, México y China y ha publicado más de 90 artículos científicos indexados. Entre sus reconocimientos recientes figura el JTACC Award 2025 por sus resultados científicos.