Energía Geotérmica: limpia, eficiente, pero de elevado coste

27 de junio de 2014

En la entrada de hoy de nuestro blog queremos realizar un pequeño acercamiento a una de las energías renovables que están introduciéndose en nuestro territorio: La Energía Geotérmica.

La energía geotérmica es una fuente renovable y limpia. Está basada en intercambiar la temperatura constante a la que se mantiene el subsuelo por efecto del calor que le transmite la radiación solar. Es una tecnología plenamente desarrollada con éxito en Europa y Norteamérica.

Las bombas geotérmicas incorporan un módulo que permite invertir el proceso, logrando la refrigeración de la vivienda mediante suelo radiante o fan-coils, ya sea mediante frío pasivo o frío activo, con una única instalación. Además, al mismo tiempo que se está generando frío, las bombas de calor también son capaces de producir agua caliente sanitaria (ACS).

¿Cómo funciona la Energía Geotérmica? 

La Energía Geotérmica consiste básicamente en el aprovechamiento del calor que existe en el subsuelo, (a determinada profundidad, en torno a los 12 m., la temperatura del terreno permanece constante a 18º C aproximadamente). A partir de 100 metros de profundidad esta temperatura se incrementa unos 3º C; es lo que denominamos gradiente geotérmico.

Para poder servirnos del calor constante que retiene el subsuelo es necesario realizar una serie de perforaciones en el terreno. La profundidad de estas perforaciones, de entre 10 y 15 centímetros de diámetro, dependiendo de las dimensiones del espacio a climatizar, del terreno disponible para la ejecución del campo de sondas y de las condiciones geológicas del mismo. Este sistema de perforaciones tiene un rendimiento elevado puesto que el intercambio se realiza a una profundidad de entre 50 y 100 m.

A lo largo de cada perforación se colocan las sondas geotérmicas en las que se produce el intercambio de calor, consistentes en un tubo, generalmente de polietileno, lleno de líquido. Habitualmente este fluido circulante es agua o bien una solución salina con una sustancia anticongelante, con el objeto de impedir que el fluido solidifique si se dieran bajas temperaturas en la superficie del suelo. El líquido circula continuamente por el circuito cerrado: desciende, se calienta (o enfría, si es verano) y sube de nuevo, accionado por una pequeña bomba.

En este punto, el medio circulante cede su calor (o frío) al refrigerante y a continuación éste al medio empleado para la calefacción sea aire o agua. Seguidamente, el fluido vuelve a descender por el circuito situado en las perforaciones del terreno para obtener más calor, o cederlo en verano.

¿Cuáles son las principales ventajas y desventajas de la Energía Geotérmica?

La climatización de edificios mediante Energía Geotérmica puede ser utilizada tanto en viviendas unifamiliares, como plurifamiliares. Además, de edificios destinados para hoteles, naves industriales, colegios, hospitales, polideportivos, centros comerciales, fábricas o explotaciones agrícolas.

Las ventajas de la energía geotérmica son las siguientes:

• Se considera una energía eficiente, consigue ahorros en el suministro eléctrico de hasta un 75% en invierno, mientras que en verano se reduce el consumo hasta en un 85%.
• Bien dimensionado, no necesita ser complementado con otros sistemas, para alcanzar 100% de las necesidades de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria.
• En condiciones normales, no emite gases tóxicos. Es una energía limpia y no contaminante, respetuosa en todos los sentidos con la naturaleza y el medioambiente.

 Desde un punto de vista técnico, las principales ventajas son:

• Bajo coste de mantenimiento, no hay que limpiar filtros, ni cenizas, ni limpieza de torres de refrigeración, el único elemento que tiene desgaste en una bomba de calor es el compresor, que tiene una vida útil muy larga y que es muy fácil de reemplazar por el servicio técnico correspondiente.
• Durabilidad: Las bombas de calor geotérmicas tienen una vida útil media alrededor de los 20 años y el intercambiador con el subsuelo, por las características de los materiales utilizados, tiene una vida útil de 50 años.
• Gran eficiencia energética, los sistemas habituales generan aproximadamente 2 kW de refrigeración y 2.3 kW de calefacción por cada kW de potencia eléctrica consumido, la Energía Geotérmica genera 4.5 kW de refrigeración y 4 kW de calefacción.
• Ahorro energético a medio-largo plazo: Su utilización supone pues un ahorro de consumo eléctrico del 50% respecto al sistema tradicional, su coste de mantenimiento es menor, y aunque la inversión inicial es más elevada que la de los sistemas convencionales, existe un rápido retorno de la misma (desde 3-4 años para un hotel hasta 8-10 años para una vivienda unifamiliar, según la intensidad de uso).
• Subvenciones: Existen subvenciones para la adquisición e instalación de los sistemas geotérmicos.

Las desventajas de la energía geotérmica son las siguientes:

• Emisiones tóxicas. En caso de accidente o fuga se puede liberar ácido sulfhídrico que se detecta por su olor, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal. En esos casos también habría cierto riesgo de que sustancias tóxicas, como arsénico, amoníaco, etc., se liberen y contaminen aguas próximas.
• En ocasiones aunque no es algo habitual pueden producirse emisiones de CO2. Sin embargo sería inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
• Impacto medioambiental. Para poder explotar este tipo de energía es necesario perforar la superficie terrestre.
• Explotación únicamente local. No se puede transportar, ha de consumirse en el mismo lugar de donde procede.
• Limitada disponibilidad. Sólo está disponible en determinados lugares, ya que las características del suelo (inestabilidad, dureza de las rocas, etc.) pueden desaconsejar su desarrollo.

Conclusiones:

En realidad, solo una pequeña fracción de nuestros recursos geotérmicos está siendo explotados hoy en día. El mayor hándicap de este sistema es la desfasada tecnología existente para su creación, con lo que conlleva a una mayor inversión económica inicial para implantarla que la necesaria para instalar otros sistema renovables. Sus bajos coste de mantenimiento consiguen equilibrar la balanza económica, siendo un sistema rentable a largo plazo.