La energía geotérmica es una de las fuentes de energía renovable más importantes y menos conocidas. Esta tecnología aprovecha el calor almacenado bajo la superficie de la Tierra para producir calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS) en viviendas, industrias y otros edificios. En este artículo vamos a profundizar en cómo funciona, sus ventajas, desventajas y comparaciones con otras tecnologías como la aerotermia.
¿Cómo funciona la energía geotérmica?
La energía geotérmica se basa en la capacidad de la Tierra para almacenar el calor producido en su interior. Mediante bombas de calor geotérmicas, es posible extraer este calor y utilizarlo para calentar en invierno, enfriar en verano y proporcionar agua caliente sanitaria. El proceso se basa en un circuito cerrado en el que un fluido (una mezcla de agua y glicol) circula a través de tuberías enterradas en el subsuelo.
En invierno, este fluido absorbe el calor del subsuelo, que se encuentra a una temperatura constante, y lo transfiere al edificio. En verano, el proceso se invierte: el calor interior del edificio se transfiere al subsuelo, enfriando de manera natural la estancia. Este sistema es altamente eficiente, ya que utiliza menos electricidad que los sistemas tradicionales de calefacción y aire acondicionado.
Este tipo de energía es inagotable y está disponible los 365 días del año, las 24 horas del día. Una de las grandes ventajas respecto a otras energías renovables como la solar o la eólica, es que su rendimiento no depende de las condiciones meteorológicas (sol, viento, lluvia, etc.). La energía geotérmica es estable y continua.
Aplicaciones de la energía geotérmica
La energía geotérmica tiene actualmente algunas aplicaciones clave, tanto en el ámbito residencial como en el industrial. Vamos a verlas a continuación.
- Calefacción y refrigeración: Como hemos mencionado antes, las bombas de calor geotérmicas proporcionan calefacción en invierno y refrigeración en verano, con una instalación que puede adaptarse a sistemas de suelo radiante o fan coils.
- Producción de electricidad: En ciertos lugares del mundo donde los recursos geotérmicos son de alta temperatura (más de 150 ºC), es posible generar electricidad mediante turbinas de vapor.
- Instalaciones industriales y agrícolas: En industrias como la agrícola, la energía geotérmica puede utilizarse para climatizar grandes naves o invernaderos, incrementando el rendimiento agrícola en climas más fríos.
Tipos de recursos geotérmicos
Los recursos geotérmicos se dividen en tres grandes categorías según su temperatura.
- Alta temperatura (más de 150 ºC): Se encuentran generalmente asociados a fenómenos volcánicos o zonas de actividad tectónica. En estos casos, la energía térmica se puede aprovechar para generar electricidad.
- Temperatura media (entre 90 ºC y 150 ºC): Estos recursos no son suficientes para generar electricidad, pero sí se pueden utilizar para calefacción y para algunos procesos industriales.
- Baja temperatura (menos de 90 ºC): Estos son los más extendidos y pueden abastecer viviendas y edificios con calefacción, refrigeración y ACS.
Ventajas de la energía geotérmica
La energía geotérmica cuenta con numerosas ventajas frente a otras fuentes de energía. A continuación te detallamos las más importantes:
- Rendimiento constante: No depende de las condiciones meteorológicas y su producción es estable durante todo el año.
- Alta eficiencia: Las bombas de calor geotérmicas ofrecen rendimientos muy altos, con un coeficiente de rendimiento (COP) superior al 4, es decir, por cada kilovatio de energía eléctrica consumido se producen más de 4 kilovatios de energía térmica.
- Menor impacto ambiental: No emite gases tóxicos ni partículas contaminantes. Al no utilizar combustibles fósiles, no contribuye al efecto invernadero.
Desventajas de la energía geotérmica
Aunque la energía geotérmica tiene múltiples ventajas, existen algunos inconvenientes que deben tenerse en cuenta antes de instalar un sistema de este tipo.
- Inversión inicial elevada: La instalación de sistemas geotérmicos requiere una inversión considerable en comparación con sistemas tradicionales de calefacción o aire acondicionado. Sin embargo, este coste se amortiza a largo plazo debido a su alta eficiencia.
- Requiere espacio: Las instalaciones suelen necesitar una cantidad significativa de terreno para enterrar las tuberías del circuito geotérmico.
- No es viable en todas las ubicaciones: Hay lugares donde los recursos geotérmicos no son suficientemente accesibles, lo que limita su implementación.
Bomba de Calor de Geotermia (BCG)
Una de las aplicaciones más conocidas de la energía geotérmica es la bomba de calor geotérmica, también llamada BCG. Las principales características de este sistema son las siguientes:
Eficiencia elevada: Las Bombas de Calor Geotérmicas son altamente eficientes porque trabajan con una fuente de calor (el subsuelo) cuya temperatura es constante a lo largo de todo el año, evitando fluctuaciones meteorológicas.
Estabilidad: Las bombas de calor están conectadas a intercambiadores de calor que permanecen estables en temperatura a lo largo del año, garantizando un rendimiento constante.
Estas bombas no solo proporcionan calefacción en invierno y refrigeración en verano, sino que además son la opción ideal para precalentar agua sanitaria, contribuyendo a un ahorro energético combinado.
¿Calefacción y Refrigeración con el mismo sistema?
Uno de los puntos fuertes tanto de la energía geotérmica como de la aerotermia es su capacidad para combinar calefacción y refrigeración en un solo sistema. Durante el invierno, el sistema transfiere el calor del subsuelo al edificio, mientras que en verano, el sistema expulsa el calor de la vivienda hacia el subsuelo.
Además, este tipo de instalación puede aprovecharse también para calentar lugares como piscinas, lo que aumenta notablemente su atractivo para los propietarios de viviendas unifamiliares o grandes complejos.
Comparación de la geotermia con otras fuentes de energía renovable
Un aspecto importante a la hora de optar por la energía geotérmica es compararla con otras fuentes de energía renovable. Vamos a hacerlo a continuación.
- Geotermia vs. Energía solar: La principal ventaja de la energía geotérmica sobre la solar es que su rendimiento no depende de la cantidad de horas de sol. Mientras la energía solar puede ser intermitente, la geotermia ofrece un rendimiento constante a lo largo del año.
- Geotermia vs. Aerotermia: La aerotermia es otra tecnología emergente que funciona de forma similar a la geotermia, pero en lugar de utilizar el calor del subsuelo, aprovecha el del aire exterior. La principal diferencia es que la eficiencia de los sistemas aerotérmicos puede verse afectada por temperaturas exteriores extremas, algo que no ocurre con la geotermia.
- Geotermia vs. Biomasa: La biomasa es una fuente de energía renovable basada en la combustión de residuos orgánicos. A diferencia de la geotermia, la biomasa sí produce emisiones y no siempre es tan eficiente. Pese a ello, puede ser una alternativa viable en lugares donde el acceso a recursos geotérmicos es limitado.
Conclusión
La energía geotérmica es uno de los sistemas de energía renovable más prometedores. Aunque la inversión inicial puede ser elevada, la estabilidad de su rendimiento, su alta eficiencia y el hecho de ser una fuente de energía limpia son factores que hacen de la geotermia una opción preferida para quienes buscan sistemas de energía renovable con un impacto mínimo en el medioambiente a lo largo de todo el año.
Además, su capacidad para combinar calefacción y refrigeración en un solo sistema la convierte en una solución completa y sostenible para el hogar y la industria.