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Tipos de geotermia y ¿por qué es la energía de futuro?

Basilio Antona

La velocidad vertiginosa con la que se desarrolla la tecnología empujada por el anhelo constante del ser humano de dominar la naturaleza en su propio beneficio, sobre todo durante el último siglo, nos ha llevado a la situación actual. La preocupación por el cambio climático debido a las emisiones de CO2 y los costes energéticos crecientes nos impulsan a buscar alternativas a los sistemas energéticos tradicionales.

¿Con qué tipos de energía podríamos cubrir estas necesidades crecientes? ¿Podemos disminuir los costes y, muy importante, la contaminación del medio ambiente? ¿Existe una solución práctica? La geotermia nos da respuestas positivas a todas estas preguntas.

La energía geotérmica, la energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie sólida de la Tierra, ha sido conocida por el hombre desde hace mucho tiempo. Nuestros antepasados hacían uso de las fuentes termales que llegan hasta la superficie de la Tierra en varios lugares del planeta. La explotación industrial de la energía geotérmica empezó en el siglo XIX pero todavía estaba lejos de las tecnologías actuales que permiten el uso variado de energía del subsuelo.

La clasificación de los tipos de recursos geotérmicos se basa en el nivel de temperatura:

•    de muy baja temperatura (menos de 30o C)
•    de baja temperatura (entre 30 y 90o C)
•    de media temperatura (entre 90 y 150o C)
•    de alta temperatura (más de 150o C)

Los de muy baja y baja temperatura corresponden a la geotermia somera, conocida también como geotermia de baja o muy baja entalpía. 

Los sistemas geotérmicos incluyen tres elementos o subsistemas principales:
•    el intercambiador de calor subterráneo 
•    la bomba de calor 
•    el sistema de distribución de calor/frío al edificio.

Existen dos tipos de sistemas de captación: captación vertical y captación horizontal. Debido a que la captación horizontal está indicada para pequeñas potencias y requiere de suficiente espacio, su uso está limitado. Sin embargo, sistemas geotérmicos de captación vertical están adquiriendo una gran importancia. Consisten en una o varias perforaciones verticales cuyas profundidades oscilan entre los 80 y los 150 metros en las que se introducen las sondas – transmisores verticales del calor de subsuelo. Para ofrecer una máxima seguridad, la sonda geotérmica debe cumplir con una serie de requisitos de calidad del material y del proceso de fabricación. 

Los sistemas geotérmicos verticales son de dos tipos: sistema de bucle abierto (o captación freática) y sistema de bucle cerrado. 

Los sistemas de bucle abierto fueron los primeros empleados para alimentar la bomba de calor geotérmica. En este caso se realiza un intercambio de energía térmica directamente con un acuífero: se toma agua de un pozo subterráneo, pasa por la bomba de calor (el proceso de intercambio) y se devuelve el agua de nuevo al pozo. Para planificar este sistema es necesario tener suficiente agua en el acuífero y que sea de la calidad adecuada. 

El funcionamiento de sistemas de bucle cerrado se basa en extraer el calor de la tierra, hacerlo circular a través del edificio por medio de una tubería (el agua mezclada con glicol) y retornarlo a la tierra. Los tubos en forma de U llegan hasta el fondo de los sondeos, en la parte superior están unidos a los tubos colectores.

En el interior de los circuitos cerrados pasa un fluido caloportador que realiza el intercambio, generalmente con el suelo, aunque también se puede realizar con una masa de agua.

Con una sonda geotérmica de 100 a 150 m de profundidad se puede calentar una vivienda unifamiliar sin calefacción adicional aún en los días más fríos del invierno y abastecerla de agua caliente sanitaria. La misma sonda que aporta el calor a la vivienda se utiliza para refrescarla en verano recuperando la temperatura del terreno.

Dependiendo de la cantidad de energía térmica que permite obtener el subsuelo, los sistemas de climatización por geotermia se dividen en dos: de alta entalpía y de baja entalpía. 

Hoy día la utilización de geotermia de baja entalpía está adquiriendo una gran importancia. Cada día más personas y empresas optan por este tipo de energía calculando las ventajas que puede aportar a medio-largo plazo. Entre las ventajas de la utilización de geotermia podemos destacar la reducción importante de los niveles de CO2 e importante ahorro de energía. En comparación con los sistemas clásicos, la instalación geotérmica permite reducir el consumo de energía entre un 30% y un 70% en modo calefacción y entre un 20% y un 95% en modo refrigeración. 

Los científicos han calculado que el calor contenido en los primeros cinco kilómetros de la superficie terrestre equivale a alrededor de 500.000 veces la actual demanda mundial de electricidad, lo que hace más atractivo el desarrollo de la geotermia. 

 

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