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Geotermia, la energía bajo nuestros pies

Desde hace tiempo la humanidad está buscando alternativas más sostenibles a las energías fósiles, mediante otras renovables que aprovechen los recursos que nos ofrece la naturaleza, sin perjudicarla en el proceso. Entre ellas, la geotermia destaca por ser de carácter continuo, disponible permanentemente con independencia de las condiciones meteorológicas, lo que junto a sus altas capacidades y sus múltiples localizaciones la convierten en una firme apuesta de futuro.

La geotermia aprovecha el calor que emana del interior de la tierra, “una fuente de energía limpia y eficiente que está bajo nuestros pies y que puede explotarse en cualquier lugar con el objetivo de producir energía eléctrica y térmica”, como constata la Secretaría Técnica de Geoplat, Plataorma Española Tecnológica y de Innovación en Geotermia.

Según su temperatura, se distinguen tres tipos de recursos geotérmicos:

– Los de alta temperatura (superiores a 150°), que se encuentran a varios kilómetros por debajo de la superficie, y se emplean sobre todo para generar energía eléctrica.

– Los de media-baja temperatura (30° – 150°), que se utilizan para proporcionar calefacción y agua caliente en pueblos y ciudades, para la producción de electricidad en algunos casos, además de en balnearios y otras industrias, especialmente en invernaderos y piscifactorías.

– Los de muy baja temperatura o someros (menores de 30°), que aprovechan tanto el calor que se genera bajo la corteza terrestre, como el calor del sol que se absorbe. Se utilizan principalmente para climatizar, es decir, proporcionar calefacción y refrigeración, además de agua caliente a edificios y viviendas.

Las plantas de energía geotérmica están operando en la actualidad en 29 países, con una capacidad de generación de energía instalada total de 15,4 GW a fines de 2019. Los principales países con capacidad instalada son Estados Unidos, Indonesia, Filipinas, Turquía, Nueva Zelanda, México e Islandia, aunque con el desarrollo continuo, otros 50 países podrían combinar la energía geotérmica con otras fuentes de renovables para generación eléctrica y/o calor, según constatan desde Geoplat.

Las perspectivas de futuro son, por tanto, alentadoras. Para 2050, la Agencia Internacional de Energía estima que la energía geotérmica para la producción térmica será de 1.611 TWh (3,9% de la energía final mundial proyectada para calor) y 1.400 TWh para generación eléctrica (3,5% de la energía proyectada producción mundial de electricidad).

Alternativa energética

La principal ventaja de la geotermia es que se trata de “un recurso inagotable, autosuficiente, ubicuo en todo tipo de terreno y versátil, capaz de ayudar a satisfacer la demanda de energía de la población mundial y de reducir la utilización de combustibles fósiles como energía primaria”. No obstante, como recuerdan desde Geoplat, los recursos geotérmicos no están localizados en lugares concretos, sino que están presentes en todos los continentes, algo que no ocurre con las energías fósiles. Además, a diferencia de otras fuentes como la solar o la eólica, es de carácter continuo, por lo que está disponible los 365 días del año las 24 horas al día, independientemente de las condiciones meteorológicas.

Tiene, asimismo, un gran impacto en el desarrollo económico y la generación de empleo a escala local. Según el documento Renewable Energy and Jobs. Annual Review 2020, publicado por IREA (Agencia Internacional de Energías Renovables), la energía geotérmica da empleo a 99.400 personas en todo el mundo. A ello hay que añadir que se produce en el propio lugar, de forma que no se compra ni se vende como pasa con el petróleo o el gas, lo que reduce la dependencia energética de los países.

Como fuente de energía eléctrica, la geotermia profunda es totalmente gestionable, permite aportar seguridad de suministro y, por lo tanto, estabilidad al sistema eléctrico. Además, se caracteriza por unos costes de producción discretos y cuenta con un elevado factor capacidad-producción. Y como fuente de energía térmica, es mucho más eficiente ya que mantiene la temperatura del hogar constante, proporcionando así la mejor calificación energética con una sola instalación para los sistemas de producción de frío y calor.

De hecho, aunque cualquier industria que demande energía eléctrica o térmica puede funcionar con geotermia, la Secretaría Técnica de Geoplat destaca que puede tener un mayor impacto si se empieza a utilizar masivamente como fuente de climatización, porque el recurso que se necesitaría para ello se encuentra a tan solo pocos metros bajo la superficie terrestre, donde el terreno se mantiene a una temperatura estable, independientemente de la estación del año o de las condiciones meteorológicas, facilitando así la producción de calor y frío renovable mediante el uso de bombas de calor altamente eficientes.

Cooperación internacional

En la lucha contra el cambio climático y con el objetivo de implementar la geotermia a escala mundial, se ha establecido el Acuerdo de Implementación Geotérmica, de la Agencia Internacional de Energía (IEA Geothermal), organización que intenta conectar los programas nacionales y de la industria para la exploración, el desarrollo y la utilización de recursos geotérmicos y establece vínculos de cooperación directos entre los expertos de los países, industrias y organizaciones participantes. Está actualmente comprendida por 16 miembros, entre los que se encuentra la plataforma Geoplat y sus investigaciones se centran en cinco grandes áreas:

– Fomentar el desarrollo sostenible de los recursos de energía geotérmica de manera económica y ambientalmente responsable.

– Brindar información, estrategias de comunicación y transferencia de conocimiento para mitigar barreras y mejorar el despliegue del uso directo de la energía geotérmica.

– Recopilar datos e información sobre el estado actual de la utilización de esta energía de los países participantes de la IEA-GIA (Australia, Francia, Alemania, Islandia, Italia, Japón, México, Nueva Zelanda, Noruega, República de Corea, Suiza, Reino Unido y Estados Unidos).

– Avanzar en el conocimiento sobre la naturaleza y características de las fuentes de calor profundas y los procesos de transferencia de calor en los sistemas geotérmicos volcánicos.

– Fomentar la investigación de las tecnologías geotérmicas emergentes.

Las nuevas tecnologías están permitiendo generar electricidad con menores temperaturas de recurso geotérmico, lo que expande las posibilidades de generación a muchas más localizaciones de las actuales

La cooperación internacional en materia de geotermia también comprende otros proyectos. A nivel comunitario, destaca Crowdthermal, financiado en el marco del programa de Investigación e Innovación de la Unión Europea Horizonte 2020, que contribuirá al objetivo conjunto de la UE de terminar con la dependencia de combustibles fósiles, así como de reducir el impacto ambiental del suministro energético para lograr en 2050 la tan deseada descarbonización.

En otras áreas de Europa se están desarrollando proyectos con nuevas tecnologías que están siendo probadas en ensayos de demostración. “Las nuevas tecnologías están permitiendo generar electricidad con menores temperaturas de recurso geotérmico, lo que expande las posibilidades de generación a muchas más localizaciones de las actuales “, expone la Secretaría Técnica de Geoplat. Los ciclos binarios y los yacimientos de media temperatura son los que cuentan con mayor potencial de desarrollo y necesitan ser acompañados por una adecuada política de incentivos en la fase inicial que permitan su impulso y crecimiento adecuado a medio y largo plazo. En lo que respecta a la climatización, se continúa avanzando en la curva de aprendizaje de las tecnologías, consiguiendo que cada vez sean más competitivas respecto al resto de opciones.

Oportunidades de crecimiento

Estos compromisos globales dejan claro es que “las capacidades, los costes económicos y la sostenibilidad de la energía geotérmica la hacen, de cara al futuro, una fuente de energía en alza”. Numerosas empresas y organizaciones están invirtiendo en su desarrollo y mejoramiento como alternativa de cara al futuro, y más si se aprecian los enormes impactos medioambientales que la quema de combustibles fósiles ha acarreado para el mundo, así como la constante fluctuación de los precios internacionales del crudo. “Considerando que las energías renovables van a ir adquiriendo cada vez mayor peso en el mix energético, la geotermia tiene como reto constituirse como un importante agente regulador de la red”, sentencian.

Otro reto importante es el impulso y el desarrollo de redes de climatización de distrito que abastezcan a amplias zonas residenciales y de servicios, en las que la energía geotérmica somera actúe como energía primaria para la producción de calor y frío. También es necesario potenciar el diseño y el desarrollo de sistemas que permitan la competitividad de la geotermia somera frente a los sistemas convencionales y su implantación en áreas con demandas térmicas más allá del agua caliente sanitaria.

Pero para conseguir su completa implantación, la geotermia tiene que solventar varios obstáculos, como destaca la Secretaría Técnica de Geoplat:

– Falta de conocimiento en torno a los beneficios que posee tanto la energía geotérmica somera como la profunda. Habría que educar a la población y dar a conocer las aportaciones socioeconómicas, sanitarias y ambientales que acarrearía el uso de esta energía, tanto para producir electricidad como calor, frío y agua caliente sanitaria.

– Falta de un sistema regulatorio. El hecho de que no haya unas reglas de mercado que permitan competir a la geotermia con igualdad de oportunidades obstaculiza los avances en este campo.

– Pocas ayudas a la investigación, especialmente en el caso de la geotermia profunda, y pocas medidas para mitigar el riesgo asociado a las fases iniciales de perforación, algo que impide explorar y explotar los recursos de alta temperatura.

– Insuficiente voluntad política. La misma predisposición que está habiendo para la promoción de las renovables eléctricas (fotovoltaica, eólica) debería existir para las renovables térmicas (geotermia somera). Aunque la inversión inicial es elevada, la amortización de los sistemas geotérmicos de climatización es de unos seis años y la vida útil de las instalaciones suele ser de hasta 50 años. A esto hay que sumarle que los ahorros energéticos pueden alcanzar hasta un 70%, “por lo que a la larga se ahorraría dinero”.

Energía geotérmica en América Latina

América Latina y el Caribe tiene un potencial geotérmico importante, de entre 11 GW y 55GW, aunque permanece en su mayoría sin explotar. Sin embargo, existen importantes excepciones, como México, El Salvador y Costa Rica, que han impulsado su desarrollo. En la región, y según un reciente estudio publicado por el Banco Interamericano de Desarrollo (BID), las Instituciones Financieras de Desarrollo abogan por este tipo de energía por ser una fuente robusta, confiable y renovable, y dotada de una infraestructura relativamente resistente en una era de cambio y eventos climáticos cada vez más severos -especialmente dañinos en la región-. Para su progreso, según este mismo informe, en América Latina el enfoque se ha centrado únicamente en obtener sistemas de subasta altamente competitivos que garanticen el precio más bajo posible, lo que les resta competitividad frente a otras energías como la eólica o la solar, aunque el criterio está virando hacia su potencial cualitativo -especialmente en países como México-.

Los expertos, que perciben en América Latina un gran potencial para la energía geotérmica, abogan por una visión de largo plazo, asumiendo que los ciclos de desarrollo son amplios. Las principales dificultades que afronta el sector en la actualidad son la falta de condiciones regulatorias y legales necesarias, así como la falta de políticas claras, que siguen menguando el interés de los inversores y afecta incluso a la competitividad de los proyectos vigentes.

El potencial de Madrid

La inmensa subestructura de la capital, con su entramado de túneles y estaciones, es un inmenso intercambiador geotérmico que, si se termoactivara, podría aportar una importante producción anual renovable. La actividad del subterráneo emite al año unos 431.000 Mwh al año de calor, disipado en los procesos de arranque y las paradas de los trenes, y que se genera prácticamente en su totalidad en las estaciones y su entorno (con la consecuente dificultad de ventilación y refrigeración para su eliminación). Si se toma como referencia lo que se ha logrado en otros países, la confinación, extracción y evacuación del aire caliente hacia intercambiadores térmicos podría dar lugar a una importante cantidad de energía capaz de abastecer a baja temperatura a los edificios e infraestructuras públicas cercanas.

Siguiendo esta línea, la asociación Madrid Subterra, integrada por empresas públicas y privadas, administraciones, colegios oficiales de ingenieros y universidades, presentó una propuesta en diciembre de 2020 para extraer el calor de la línea 1, las más antigua y céntrica de la capital, según el cual el calor del aire de la estación de Sol podría abastecer de calefacción a casi 7.000 viviendas al año y de agua caliente a casi 3.000 personas al mes en centros públicos. Otro de los proyectos analizaba igualmente la rentabilidad de un proyecto de geotermia clásica en la estación de Pacífico, con el objetivo de climatizar espacios de las propias instalaciones.

Ha colaborado en este artículo…

La Plataforma Tecnológica y de Innovación Española de Geotermia (Geoplat) es un grupo de excelencia y coordinación técnico-científica sectorial, compuesto por todos los actores relevantes del sector de la geotermia en España. Tiene como objeto ser el marco en el que todos los sectores implicados en el desarrollo de la geotermia trabajen conjunta y coordinadamente para conseguir la implantación comercial de esta fuente de energía renovable y su crecimiento continuo de forma competitiva y sostenible.

 

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