Autor | Jaime Ramos

La producción y la gestión energética de una ciudad es una de las asignaturas más relevantes para la sostenibilidad. Podemos afirmar que el desarrollo industrial de siglos pasados no se fraguó sobre una base firme de eficiencia energética. Es ahora cuando surgen los dilemas sobre cómo seremos capaces de responder a una demanda energética urbana que no deja de crecer .Los edificios de cualquier ciudad, su seña de identidad más material e icónica, se comen de forma literal la energía urbana.

En la Unión Europea el 40% del consumo energético (y más de un tercio de las emisiones de gases de efecto invernadero) provienen de los servicios básicos de calefacción, refrigeración y agua caliente de los edificios. Por eso, el sector de la energía no ha dejado de buscar alternativas para aliviar el consumo con edificios y fuentes de energía más inteligentes.

¿Qué es la geotermia?

Hay que tener en cuenta que el 81% de esa energía proviene de la combustión del carbón y del petróleo. Europa, a través del Pacto Verde Europeo, se ha marcado el objetivo de reducir las emisiones en, al menos, el 60% en el sector de la construcción para 2030 (comparadas con las cifras de 2015) y lograr un parque de edificios descarbonizado y cero emisiones para 2050.

Energía geotérmica significa energía almacenada en forma de calor bajo la superficie de la tierra sólida.

Se trata de aprovechar los flujos de calor existentes en el interior de la corteza terrestre. Existen tres sistemas: mediante yacimientos de agua caliente, yacimientos secos o, incluso, géiseres. Dependiendo del lugar, se puede obtener una mayor o menor cantidad de energía. La geología que ofrecen países como Islandia, Italia o Nueva Zelanda los hace idóneos para levantar plantas geotérmicas.

La calefacción más natural

Ahora bien, no todas las regiones del mundo poseen un terreno ideal. Esto significa que la cantidad de energía que puede obtenerse del suelo no sería suficiente como para ofrecer precios competitivos en el mercado. Sin embargo, la geotermia guarda un as bajo la tierra. No tiene por qué aprovecharse para la producción energética a gran escala, sino que existen técnicas para aplicarla “tan solo” a calentar los edificios.

No es necesario para ello contar con un yacimiento propio de regiones volcánicas. La denominada energía geotérmica de baja entalpía puede localizarse en multitud de áreas a una profundidad de unos 500 metros. Los sistemas de ciclo binario que permiten aprovechar esa energía nos ahorrarían hasta un 70% la factura, no solo de los sistemas de calefacción, sino también de refrigeración. Hasta la fecha, en Estados Unidos encontramos hasta 18 sistemas urbanos fundamentados en la geotermia.

En el caso de Boise, en el estado de Idaho, la ciudad cuenta con más de 32 kilómetros de tuberías que calientan más de medio millón de metros cuadrados de la ciudad. Su sistema de geotermia suministra agua caliente a una temperatura de 80 ºC a edificios del ayuntamiento a través de una extensa red de tuberías. También cumple otra función, derrite la nieve de las aceras en invierno y calienta el agua de la piscina municipal.

Otro ejemplo es el de Klamath Falls, en Oregón. En este caso, veterano, ya que la ciudad comenzó a aprovechar el calor geotérmico a principios de la década de 1990, ya que cuenta con un yacimiento geotérmico en su subsuelo que oscila entre los 93 y 104 ºC. Su sistema da servicio a 23 instalaciones comerciales e institucionales. Se utiliza además para derretir el hielo de las aceras y puentes.

Distintos usos según la temperatura

El uso y desarrollo de la geotermia varía según dos factores: la temperatura y el flujo de fluido térmico.

A muy baja temperatura (entre 20 y 50 ^oC)

• Se utiliza principalmente como intercambiador térmico en sistemas de climatización mediante bomba de calor.
• También se emplea para climatizar casas individuales y edificios que tengan sistemas de almacenamiento subterráneo de energía térmica.

A baja temperatura (menos de 100 ^oC)

• Para procesos industriales y agrícolas.
• En sistemas urbanos de calefacción y refrigeración.
• En balnearios o para agua caliente sanitaria.

Temperatura media (entre 100 y 150 ^oC)

• Se destina a usos térmicos en sectores como el residencial, industrial o el de servicios.
• De manera secundaria, se utiliza para generar electricidad.

Alta temperatura (más de 150 ^oC):

• Transforma el vapor de agua en electricidad.
• Para sistemas de calefacción.
• Algunos de los usos de la energía geotérmica en el hogar son la calefacción geotérmica, por suelo radiante, el agua caliente sanitaria y las bombas de calor geotérmicas para calentar o refrigerar edificios.

VENTAJAS DE LA GEOTERMIA

Además de las mencionadas anteriormente, la geotermia tiene otras cualidades que la convierten en una energía renovable muy interesante y más aprovechable que otras más convencionales:

• Su producción es continua, lo cual asegura su abastecimiento 24 horas al día, 365 días al año.

De media, una central geotérmica produce energía durante unas 8.600 horas al año, mientras que en las centrales solares la cifra baja a las 2.000 horas. Este ritmo constante de producción de energía provoca que la geotermia sea más predecible y planificable.

• Permite un doble reciclaje

Las centrales tienen componentes que pueden recuperarse y reutilizarse una vez la instalación ha cumplido  su ciclo de vida. Por otro lado, cuando está en funcionamiento los flujos se organizan de manera que el calor que no se utiliza inmediatamente se devuelve al circuito mediante las tuberías de vapor que alimentan la central, lo que permite ahorrar energía.

• El impacto visual de las instalaciones de geotermia es bajo y además no generan emisiones. Ocupan poco espacio y pueden compatibilizarse con otros usos.

Comparadas con las grandes turbinas eólicas y los paneles fotovoltaicos, las centrales geotérmicas solo necesitan un espacio mucho menor. Independientemente de que el sistema sea doméstico o una planta a gran escala, la mayoría de sus componentes se entierran bajo tierra. Una bomba de calor doméstica tiene el tamaño aproximado de un electrodoméstico.

• Es silenciosaA pleno rendimiento, las centrales geotérmicas apenas producen niveles de ruido insignificantes. Esto se aplica tanto a los sistemas domésticos como a las centrales externas de mayor tamaño cuyo elemento principal externo son sus turbinas giratorias.
• Fomenta la independencia energéticaAl utilizar recursos geotérmicos nacionales y de origen local, los países pueden dejar de importar y reducir su dependencia de los combustibles fósiles. Esto consigue minimizar los riesgos geopolíticos asociados a las cadenas de suministro energético.

Un desafío complicado, pero con muchos beneficios

El desafío que tienen por delante estos sistemas tiene que ver con su integración en la estructura de los flujos energéticos urbanos. En cualquier caso, las instalaciones geotérmicas cuentan con cada vez más respaldo de las autoridades. El prometedor consorcio GeoTech es una prueba de esto. Del mismo modo, existen ejemplos de ciudades que tratan de cambiar sus tendencias en la producción de energía. El 98% de la energía que caliente Copenhague proviene de la basura, con la misma vocación, pero diferente metodología, a la que intentan aplicar en China.

Nueva York es otra ciudad que cuenta con una gigantesca red de tuberías de vapor que calienta sus entrañas. Esta alimenta hasta 1.700 establecimientos y residencias y explica los tradicionales chorros de vapor que se escapan del pavimento neoyorquino. Estos métodos urbanos prueban que el cambio hacia la geotermia podría ser una pieza fundamental en la sostenibilidad de las ciudades más inteligentes.

Imágenes | iStock/A stockphoto, Tommy Kwak, Fusun Tut