Qué es la energía geotérmica

El Consejo Europeo de la Energía Geotérmica (EGEC) la define como :“LA ENERGÍA ALMACENADA EN FORMA DE CALOR POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE DE LA TIERRA”. Esta definición engloba el calor almacenado en rocas, suelos y aguas subterráneas, cualquiera que sea su temperatura, profundidad o procedencia. Podemos añadir la energía que se encuentra almacenada en las aguas superficiales, ya sean continentales o marinas.

Por su parte, el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) la define como: “FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE ABUNDANTE, DE EXPLOTACIÓN VIABLE, TÉCNICA Y ECONÓMICAMENTE, QUE EVITA EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO Y CUYA EXISTENCIA EN NUESTRO SUBSUELO ESTÁ PROBADA”.

Por tanto existe, en mayor o menor medida, una energía que se encuentra almacenada bajo nuestros pies. En función de la temperatura o más exactamente, de la entalpía presente en el subsuelo, se pueden clasificar los diferentes tipos de energía geotérmica existentes. A grandes rasgos, se pueden clasificar de la siguiente manera:

Tipos de geotermia

Cuando la temperatura del subsuelo está comprendida entre los 5 ºC y los 25 ºC, la tecnología empleada es la bomba de calor geotérmica y se emplea para proporcionar calor (calefacción y ACS) y refrigeración (pasiva y activa). Su aprovechamiento es mediante perforaciones verticales en circuito cerrado, circuitos abiertos (aprovechamiento de aguas subterráneas) o sistemas horizontales.

Otro término que se puede encontrar en la lcasa_logoiteratura y en páginas web relacionadas es geotermia solar. Este término se usa para definir la geotermia de baja entalpía debido a que es el sol el que calienta la capa terrestre.

Este tipo de energía geotérmica es la que aprovechamos nosotros para climatizar. Es común que se confunda la temperatura con la energía. En el subsuelo tenemos abundante energía a una temperatura que no es útil para climatizar pero sí es útil para una bomba de calor geotérmica, la cual, transforma la energía de baja temperatura a energía de alta temperatura para calentar el agua caliente y su vivienda.

Temperatura estable todo el año

Si hacemos un estudio de la temperatura que tiene el subsuelo a medida que profundizamos en diferentes épocas del año, obtendremos un gráfico como el que se aprecia a la izquierda. En él observamos cuatro curvas:

  • Azul: En invierno, a medida que profundizamos, la temperatura va aumentando hasta alcanzar un valor fijo de 10 ºC.
  • Roja: En verano ocurre lo contrario; a medida que profundizamos la temperatura desciende hasta los 10 ºC.
  • Verde y amarilla: En primavera y otoño las variaciones son menores, llegándose a alcanzar, en profundidad, el mismo valor de 10 ºC

temp_profundidad

Este hecho es sumamente importante porque quiere decir que a partir de una determinada profundidad, la temperatura del subsuelo es constante, independientemente de la estación anual en la que nos encontremos y por supuesto, independientemente de la hora del día o de la noche. Disponemos por ello, a unos pocos metros de nosotros, de una fuente de energía constante a lo largo de todo el año y accesible en todos los lugares.

La temperatura media que tiene el subsuelo en un determinado punto es aproximadamente igual a la temperatura media anual de la zona. En España la temperatura media del subsuelo puede estar en torno a los 15 – 17 ºC.

¿Cual es su origen?

Son dos las fuentes de calor que mantienen dicha temperatura constante:

  • La energía procedente del sol que aporta 1,74 x 10^17 J/m2s
  • La energía terrestre (desintegración isotópica, calor inicial, movimientos diferenciales) que aportan 4,2 x 10^12 j/m2s

A medida que se profundice, mayor importancia adquiere la energía procedente del interior de la tierra. Sin embargo en las primeras decenas de metros el sol es una auténtica fuente de energía, que no solo calienta la superficie de la corteza terrestre, sino que calienta toda la atmósfera y por consiguiente las nubes y en definitiva, el agua de lluvia que se convierte de esta manera en un aporte extra de energía al subsuelo. Este hecho queda de manifiesto si observamos el balance radiativo terrestre en el que se puede apreciar como se distribuye la potencia procedente del sol (constante solar) entre la atmósfera, la tierra, las nubes, etc.

as-burgas-orenseLa temperatura del subsuelo está comprendida entre los 25 ºC y los 100 ºC. Esto sucede cuando existe una anomalía térmica y la temperatura estable del terreno está por encima de la temperatura normal. Su aprovechamiento suele ser directo, como por ejemplo en balnearios o en sistemas de calefacción distrital donde se aprovecha directamente el calor para calentar las viviendas o edificios.

No aplicable con bombas de calor geotérmicas.

ciclo_binarioLa temperatura del subsuelo está comprendida entre los 100 ºC y los 150 ºC, el agua del terreno se encuentra en estado vapor (a presión normal). Por tanto se puede aprovechar para la producción de electricidad mediante ciclos binarios.

No aplicable con bombas de calor geotérmicas.

ciclo_directoPara yacimientos con temperaturas superiores a los 150 ºC. Se aprovechan para la producción directa de electricidad.

No aplicable con bombas de calor geotérmicas.