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LA VANGUARDIA Suplemento Es del 5 de junio de 2010
LA ENERGÍA DEL SUELO
Texto Manuel Ludevid
La energía geotérmica es la energía almacenada en forma de calor por debajo de la corteza terrestre. La usaban los paleo-indios norteamericanos hace ya 10.000 años, pero hasta hoy hemos sido incapaces de aprovecharla a precios razonables para usos masivos, excepto en unos pocos lugares del mundo. Hoy aparecen oportunidades en la explotación de la energía más cercana a la superficie: la bomba de calor geotérmica empieza a ser una alternativa viable para obtención de calor y frío en viviendas unifamiliares y en el sector terciario
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA Y SUS MODALIDADES
En sentido estricto, la energía geotérmica es la parte de la energía contenida en el interior o en la corteza de la Tierra que los humanos somos capaces de aprovechar para nuestras necesidades. A mayor profundidad, mayor temperatura, pero es en las capas más superficiales donde existen mayores posibilidades de aprovechamiento del calor a costes asumibles. En cada nivel de temperatura, hay posibilidades de uso distintas:
Tipología de usos
Nivel de temperatura |
Grados |
Usos potenciales |
Muy baja temperatura |
Menos de 30ºC |
Climatización con bomba de calor Geotérmica |
Baja temperatura |
Entre 30ºC y 90ºC |
Uso directo en procesos industriales y climatización |
Media temperatura |
Entre 90ºC y 150ºC |
Uso en centrales eléctricas para producción de frío por absorción |
Alta temperatura |
Más de 150ºC |
Turbinas de vapor y generadores eléctricos |
FUENTE: ENERGY LAB
Más de la mitad (un 54,4%) del uso de la energía geotérmica en el mundo en el año 2005 se concentraba en la bomba de calor geotérmica, un 19,1% en balnearios y un 15,4% en calefacción y agua caliente por utilización directa de esta fuente. Estos tres usos requieren niveles de baja o muy baja temperatura. El resto de los usos tenía en el 2005 un peso marginal: calentamiento de invernaderos (5%), piscifactorías (2,2%) o usos industriales (1,7%).
LA BOMBA DE CALOR GEOTÉRMICA
La geotérmica doméstica se empezó a desarrollar hace 50 años. En Europa, Suecia fue su principal promotor y está implantada en Estados Unidos y Japón. En los últimos años ha crecido especialmente en Alemania, Francia, Suiza y Austria. El principio de funcionamiento de una bomba de calor getérmica a baja temperatura se basa en que la tierra tiene una temperatura más constante que el aire exterior. Cuanto mayor sea la profundidad a la que se toma la temperatura, menores fluctuaciones se observan. Se puede climatizar un edificio gracias a la diferencia de temperatura entre ambiente exterior y terreno: en invierno la tierra está más caliente que el aire exterior y en verano ocurre lo contrario (la tierra está más fría que el ambiente exterior).
Los elementos básicos de este tipo de instalación son los intercambiadores de calor enterrados en el suelo, que a su vez están constituidos por una tubería de plástico de alta resistencia y durabilidad, que se instala a cierta profundidad. Por esta tubería circula, en circuito cerrado, un líquido (agua o solución anticongelante) que transporta el calor a la bomba de calor en invierno y a la tierra en verano. Se produce un intercambio de energía térmica entre el líquido que circula por las tuberías enterradas y la tierra. Existen tres formas de instalar estos intercambiadores de calor enterrados en el suelo:
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Horizontal Se coloca el intercambiador plano a una profundidad muy escasa: de un metro y medio. Es oportuna para climatizar edificios con una superficie de terreno amplia y suficiente. Una variante es la configuración de la tubería en forma de espiral, lo que permite intercambiar más energía en menos espacio. |
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Vertical Cuando se cuenta con poca superficie de terreno, es preferible colocar intercamibadores de menor longitud, en pozos de mayor profundidad: desde 50 hasta 150 metros. |
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Bucle abierto En zonas donde existen aguas subterráneas se pueden establecer un simple bucle en torno a ellas. Es la solución más barata, pero se puede usar en muy pocas ocasiones. |
VENTAJAS E INCONVENIENTES
Las principales ventajas de la bomba de calor geotérmica son:
Ahorro energético en el uso
Los porcentajes de ahorro pueden ser de hasta un 60% respecto a la bomba de calor de gas natural, de hasta un 70% respecto a la bomba de calor que usa otros combustibles y de hasta un 75% respecto al sistema de radiadores eléctricos.
Mantenimiento menor
La instalación suele tener una alta duración (entre 25 y 30 años) porque no está a la intemperie, lo que baja los costes de mantenimiento.
Ventajas ambientales y sanitarias
Las emisiones de CO2 pueden reducirse hasta un 60%, disminuye el ruido (al no existir compresores ni ventiladores externos), y se eliminan los riesgos de legionela producidos por las torres de refrigeración.
Sustituto de la energía solar
Esta solución energética es la única que el nuevo Código Técnico de Edificación español acepta como substitutiva de la energía solar térmica obligatoria. Esta substitución evita los problemas de la solar.
Los principales inconvenientes son:
La necesidad de una gran superficie de terreno
No es apta para todos los edificios o viviendas. Es una opción limitada a la vivienda unifamiliar con terreno suficiente o edificios del sector terciario con terreno disponible.
Los costes del sondeo
Es necesario realizar una exploración del terreno a través de uno o varios sondeos de investigación para determinar sus características térmicas.
Mayores costes de inversión
Los costes de la instalación son, aproximadamente, el doble de lo que cuestan los sistemas convencionales actuales. Debe estudiarse el periodo de amortización, favorecido por los ahorros en el mantenimiento.
LA GEOTÉRMICA EN ESPAÑA
En España la energía geotérmica está muy poco desarrollada. Hasta hace muy poco sólo tenía aplicación en balnearios y algún invernadero, siempre a niveles de temperatura baja o muy baja: el recurso geotérmico de mayor temperatura es el de Montbrió del Camp (Tarragona), de 78ºC, que se aprovecha para calentar invernaderos.
A pesar de ello, los suelos españoles conservan mayor calor a nivel superficial que los del resto de Europa, por la menor vegetación, mayor temperatura ambiental y escasa precipitación. En España, a partir de cinco metros de profundidad, la temperatura es de alrededor de 15ºC, y entre 15 y 20 metros de profundidad la estabilidad térmica suele ser de 17ºC todo el año. Una buena perspectiva para el desarrollo de la bomba de calor geotérmica.