Geotermia somera: una energía renovable al alcance de todos
La geotermia somera es una energía renovable ampliamente utilizada para climatizar cualquier tipo de ambiente, desde viviendas unifamiliares hasta grandes complejos como hospitales o centros universitarios. A pesar de que se está extendiendo rápidamente a nivel mundial, hay un gran desconocimiento en Argentina sobre sus posibilidades de explotación, ya que todos los esfuerzos se han concentrado en otro tipo de geotermia, más conocida, la geotermia profunda (Pesce 2010). En la actual crisis energética que se vive, no sólo en Argentina, sino a nivel mundial, es imprescindible recurrir a este tipo de energías renovables.
La explotación de geotermia somera, a diferencia de la geotermia profunda, no está vinculada a puntos calientes del subsuelo ni a aguas termales. Puede explotarse en prácticamente cualquier lugar. Su ubicuidad es una de sus ventajas más representativas. Lo que hace la geotermia somera es utilizar la temperatura constante del medio subterráneo, en torno a 17-20ºC, para extraer o disipar calor. Esto lleva a otra de sus ventajas, ya que es independiente de las condiciones atmosféricas, a diferencia de la energía solar o eólica; por lo tanto, su explotación es constante a lo largo de todo el año.
La explotación de geotermia somera sigue el mismo principio que los aparatos de aire acondicionado: ambos utilizan una bomba de calor. El aire acondicionado utiliza el aire exterior para extraer o disipar el calor, y aquí radica su baja eficiencia; en verano, las altas temperaturas del aire exterior hacen que sea muy difícil (costoso energéticamente) disipar calor; y al contrario en invierno, cuando se necesita mucha energía para sacar calor del aire exterior debido a las bajas temperaturas. En cambio, la geotermia somera, para extraer o disipar calor, utiliza el medio subterráneo cuya temperatura es constante a lo largo del año, con lo que se alcanzan eficiencias mucho más altas que con los aparatos de aire acondicionado.
Para explotar la geotermia somera se han diseñado diferentes tipos de infraestructuras. A rasgos generales se pueden clasificar en sistemas abiertos y cerrados (Figura 1). En los sistemas abiertos se bombea directamente el agua subterránea, cuya temperatura se mantiene constante a lo largo del año, con valores de entre 14ºC, en zonas más frías y 17-19ºC en climas templados. El agua bombeada se puede usar directamente para refrigerar o se hace pasar por una bomba de calor. La extracción de agua subterránea puede suponer un inconveniente en zonas áridas donde los recursos hídricos sean escasos, ya que a pesar de que se trata de un uso no consuntivo del agua (generalmente esta agua vuelve a reinyectarse en el acuífero) puede alterar las condiciones físicas y químicas del medio subterráneo, produciendo un impacto ambiental.
En los sistemas cerrados no se extrae agua del acuífero, sino que se introduce una tubería en el subsuelo, llamada sonda geotérmica, por donde circula un fluido de características térmicas especiales. Estas sondas pueden alcanzar profundidades de hasta 400 m (sondas verticales) o bien no superar los 10 m de profundidad (sondas horizontales). Esta sonda permite el intercambio de energía entre el medio subterránea (agua más suelo) y el fluido que circula en su interior. De tal manera que existe un circuito cerrado entre la bomba de calor y la sonda geotérmica. En este caso sólo se introduce frío o calor al medio subterráneo, mientras que con los sistemas abiertos se introduce agua fría o caliente.
Como resultado de la explotación de geotermia somera se producen alteraciones en el medio subterráneo que pueden llegar a mermar este recurso. A pesar de que es una fuente energética renovable, no es ilimitado de modo que hay que controlar y gestionar su explotación. Así que previamente a la implantación de este tipo de instalaciones es necesario contar con un sistema de control que las regule.
Actualmente existen diversas metodologías y herramientas que permiten organizar la explotación de este recurso de una manera sustentable. Estas herramientas tienen que ser accesibles y fáciles de utilizar por los gestores e instaladores. Con este objetivo se están desarrollando un conjunto de herramientas y metodologías que permitan calcular los impactos térmicos ocasionados en el medio subterráneo y sus consecuencias (Alcaraz et al., 2016). Se están implementando en una plataforma de Sistemas de Información Geográfica (SIG) en forma de herramientas de geoprocesamiento. Estas herramientas modelan analíticamente el comportamiento de las aguas subterráneas así como los flujos de calor inducidos por estas instalaciones. Esto permite representar el comportamiento del medio subterráneo y predecir los impactos térmicos ocasionados por las explotaciones geotérmicas. Estas metodologías de gestión representan la clave para una explotación responsable y eficiente de los recursos energéticos a nuestro alcance.
Figura. 1. Esquemas de instalaciones de sistemas cerrados (horizontales y verticales) y sistemas abiertos. Fuente: http://www.certificadosenergeticos.com/ accedido el 11/08/2016.
Bibliografía:
Alcaraz, M. et al., 2016. Use rights markets for shallow geothermal energy management. Applied Energy, 172, pp.34-46.
Pesce, A.H., 2010. Argentina Country Update. En World Geothermal Congress 2010. Bali, Indonesia, pp. 24-29.
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