No es necesario acercarse al magma terrestre para obtener fuentes de energía a partir del calor de la tierra: más cercana al instinto de cobijarse bajo tierra que de una tecnología de extracción a gran profundidad, la energía geotérmica de baja temperatura es un recurso aún poco conocido y menos utilizado en España. Un equipo formado por una empresa e investigadores del área de explotación de minas de la Universidad de Oviedo y profesores de la Universidad Laboral de Gijón estudia el potencial de esta fuente energética renovable.
“Aunque es rentable a escalas muy diversas, desde una vivienda particular a hospitales y grandes fábricas, por el momento la mayor demanda en la aplicación de la energía geotérmica se genera en vivienda unifamiliar aislada”, afirma José Florentino Álvarez Antolín, profesor del departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Oviedo. Y es a esa escala donde el equipo del que forma parte ha sentado precedente en España. Fue a partir de una experiencia piloto desarrollada en Asturias que consistió en instalar un sistema de calefacción y agua caliente a partir de geotermia de baja temperatura en una vivienda que, en palabras de Álvarez Antolín, “se convirtió en 2003 en la primera del país de la que se hayan publicado datos”.
Con la geotermia de baja temperatura no se trata de generar electricidad a partir de la energía extraída de zonas cercanas al magma terrestre, como ocurre en la de alta temperatura, sino de climatizar espacios, a los que se aporta calor en invierno y frescor en verano. En este caso, la tierra actúa como una “despensa energética” que en invierno conserva el calor de los rayos solares (energía radiogénica) y en verano está más fresca por su gran inercia térmica.
Un frío que calienta
No obstante, aunque en invierno el terreno pueda estar en ocasiones aún más frío que el espacio que se vaya a calentar, no es impedimento para utilizarlo como fuente de calor. Para superar esta paradoja térmica, es necesario utilizar una bomba de calor, que concentra la energía térmica extraída del terreno con ayuda de un compresor accionado por energía eléctrica y que supone el único consumo energético que requiere el sistema. Precisamente, uno de los objetivos que persigue la empresa Georenova con ayuda del Plan de Ciencia, Tecnología e Innovación del Principado es optimizar el funcionamiento de la bomba de calor y estudiar soluciones más efectivas a las ya existentes.
Otra de las líneas de I+D+i en las que trabaja la empresa junto con investigadores del área de explotación de minas de la Universidad de Oviedo es el estudio del potencial energético de un terreno mediante ensayos TRT que testan la cantidad de energía que el suelo puede absorber (en este caso, del sol), almacenar, y devolver. “Frente a los equipos existentes en Europa, hemos desarrollado un sistema más pequeño, que puede transportarse en una maleta con ruedas, lo que facilita el acceso a casi cualquier terreno. La otra innovación que incorpora es que puede alimentarse con corriente monofásica, mucho más disponible en áreas remotas que la corriente trifásica”, explica Javier Abati Miranda, director técnico de Georenova.
Por tierra, agua y aire
De izquierda a derecha, José Florentino Álvarez y Javier Abati Miranda. Foto: L.A. / FICYT.
Una de las opciones para aprovechar la geotermia de baja temperatura es la captación vertical por medio de pozos cuya profundidad más habitual oscila entre los 60 y los 100 metros. “En los pozos se insertan tubos de polietileno por los que circula agua glicolada (con anticongelante) confinada dentro de un circuito cerrado que la lleva del pozo hasta la bomba de calor y que la devuelve al punto inicial en el pozo una vez que se ha extraído el calor, con lo que vuelve a calentarse y se cierra el ciclo de intercambio energético”, explica Javier Abati.
Otra de las formas de aprovechamiento de la geotermia de baja temperatura que ya se están instalando en Asturias es la captación horizontal, un sistema formado por varios circuitos de tuberías de polietileno enterrados en el jardín a una profundidad de un metro, y que funciona de forma análoga a la captación vertical.
Existen también bombas de calor que permiten extraer calor directamente del aire exterior (aunque esté más frío que el interior de la vivienda) o del aire interior de la vivienda y, finalmente, existe la posibilidad de que el cercado de la finca se convierta en un sistema de vallas de captación energética, que incorporan los tubos de polietileno por los que circula el agua glicolada de un circuito que no requiere excavaciones.
Junto a la diversidad de formas de aprovechamiento, la sencillez de uso del sistema, la inexistencia de combustión (y por tanto, de emisiones de gases contaminantes, salvo las asociadas al origen de la energía eléctrica necesaria para alimentar el funcionamiento de la bomba de calor) son algunas de las ventajas específicas de esta opción energética. No obstante, los responsables del proyecto señalan el carácter complementario de este aprovechamiento energético con otras renovables más conocidas, como la solar, la eólica o la biomasa. “ Es necesario conocer y considerar todas las fuentes de energía renovable disponibles y promover el equilibrio entre todas las opciones”, afirma Javier Abati.
En cuanto al rendimiento de la geotermia de baja temperatura, el director técnico de Georenova expone sus cálculos: “la cantidad de energía obtenida es cuatro o cinco veces superior al consumo eléctrico necesario para mantener el sistema. Una vez en funcionamiento, el coste de esta energía representa un tercio de lo que se pagaría por la energía proporcionada por un sistema equivalente de gasoil. O, visto de otra forma, la energía geotérmica de baja temperatura cuesta en torno a la mitad que la energía suministrada por una instalación de biomasa de pellets, siendo el coste de la instalación similar esta última”, asegura.
Por otra parte, no hay que olvidar que se trata de una energía renovable, pero que al funcionar como una “despensa” energética, no es ilimitada. Tal y como advierte Javier Abati, “es necesario hacer un diseño muy concienzudo del sistema, para evitar que por un escaso dimensionamiento se extraiga del terreno más energía de la que éste es capaz de reponer, lo que se traduciría en una reducción de la efectividad. De ahí la importancia de conocer la respuesta térmica del terreno con ensayos TRT”.
Al ascender desde el subsuelo, y en las ocasiones en que el terreno está más frío que la estancia que consigue calentar, la geotermia de baja temperatura trae con ella la sabiduría del dicho popular “lo que torna frío, torna calor”. No puede ser más energética la confluencia entre el instinto animal de guarecerse bajo tierra, la sabiduría popular y la innovación.
En la región del polo sur de la Luna existen zonas donde nunca luce el Sol y otras donde siempre llegan sus rayos. Para que los vehículos puedan operar en esas condiciones, y con fondos de la Agencia Espacial Europea, investigadores de España y Reino Unido desarrollan sistemas que combinan paneles solares, baterías y generadores termoeléctricos de radioisótopos.
La metodología diseñada por la Universidad de Murcia y el CSIC identifica las regiones donde el sol y el viento ofrecen, conjuntamente, menos fluctuaciones en la producción de energía. A través de la sistema Climax se pueden planificar el emplazamiento y uso compartido de estas renovables para aumentar la estabilidad del suministro.
