España|“Apostar por la geotermia es una inversión en resiliencia y en independencia energética”

La geotermia, el calor que se almacena bajo la superficie de la Tierra, es una energía cercana y constante. No contamina, no altera el entorno, y está siempre disponible bajo nuestros pies, ajena a los cambios estacionales y lista para ser aprovechada de forma ecológica y sostenible. A pesar de estas cualidades, sigue siendo una gran desconocida. El nuevo título de la colección ¿Qué sabemos de? saca a la luz esta energía renovable, explica las tecnologías que permiten aprovecharla para generar electricidad o climatizar ciudades enteras y destaca su potencial para alcanzar la descarbonización y la independencia energética.

Firmado por la investigadora del CSIC Cristina de Santiago Buey, Geotermia. La energía renovable que nos proporciona el planeta Tierra es un libro “para aprender a aprovechar un recurso silencioso y cercano”.  La autora, que lleva décadas estudiando el calor interno de la tierra, destaca que apostar por la geotermia es una inversión en resiliencia y en independencia de los combustibles fósiles y soberanía energética. “Sirve para calentar viviendas, invernaderos o piscifactorías, secar productos agrícolas, alimentar redes urbanas e incluso generar electricidad, y lo mejor es que la tecnología para su uso ya existe y está implantada con éxito en muchos lugares”, explica la geóloga.

Los volcanes, los géiseres y las fumarolas son la expresión más espectacular de las temperaturas que alcanza el interior terrestre, pero la geotermia no depende solo del calor del centro del planeta. Según la investigadora del Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC), la corteza terrestre es un escudo rocoso que actúa como un enorme aislante térmico natural que no solo nos protege del calor del interior, sino que también regula y acumula el que recibimos del sol. “Esa es la clave de la geotermia: no se trata excavar hasta el núcleo, como se relata en algunas películas de ciencia ficción; la energía está disponible desde los primeros metros del subsuelo”, apunta la autora.

Electricidad a partir de vapor de agua
Nuestros antecesores ya aprovechaban el calor natural del terreno o de las aguas termales para calentarse, cocinar alimentos o aliviar dolencias. En la actualidad, los recursos geotérmicos se clasifican según su uso, y van desde la geotermia de alta temperatura, que alcanza más de 150 °C y permite generar electricidad, hasta la geotermia de menos de 30 °C, que con la tecnología adecuada puede aprovecharse sin necesidad de perforaciones profundas ni complejas instalaciones. Cristina de Santiago explica que convertir calor en electricidad supuso un salto cualitativo enorme. Esto sucedió en 1913, cuando se inauguró la primera planta geotérmica comercial del mundo en Larderello (Italia). Actualmente, esta región de la Toscana cuenta con más de 30 plantas que generan electricidad suficiente para abastecer a un millón de hogares.

El sistema de funcionamiento de una planta geotérmica es el mismo que se utiliza en otras energías renovables: un fluido en movimiento hace girar una turbina, que a su vez mueve un eje conectado a un generador. “Mientras en la energía eólica es el viento el fluido que mueve la turbina, en la geotermia es el vapor de agua a alta presión y temperatura el que hace el trabajo”, ilustra la investigadora. “A diferencia de otras renovables, la geotermia eléctrica produce electricidad las 24 horas del día, todos los días del año, sin depender del clima, del sol o del viento, por eso, países como Islandia, Filipinas, El Salvador, Kenia o Nueva Zelanda han apostado decididamente por esta tecnología”, añade.

El tercer mejor invento de la historia

Décadas después de generar electricidad con el vapor de agua proveniente del subsuelo, llegó el que Cristina de Santiago califica, medio en broma, medio en serio, como “el tercer mejor invento de la historia de la humanidad, después de la cama y la rueda”. El ‘artilugio’ en cuestión es la bomba de calor, un sistema eléctrico capaz de mover calor de un lugar a otro con un consumo eléctrico moderado y una eficiencia sorprendente. Otros sistemas de climatización necesitan quemar combustibles, pero la bomba de calor simplemente transfiere calor usando electricidad, y lo más revolucionario: no requiere altas temperaturas ni condiciones geológicas especiales. “La Agencia Internacional de la Energía (AIE) y la Comisión Europea consideran la bomba de calor como una de las tecnologías clave de la transición energética y la herramienta más potente que tenemos para descarbonizar y electrificar la climatización”, resalta.

La investigadora hace hincapié en que este mecanismo, con el que sin ir más lejos funciona el frigorífico de nuestra casa, ha hecho posible que la geotermia pase de ser una rareza en lugares volcánicos a una solución viable en ciudades, pueblos y zonas rurales o industriales ubicadas en cualquier tipo de terreno. Para intercambiar energía con el terreno, se instalan tubos bajo la superficie por los que circula un fluido portador de calor, normalmente agua.

Si se compara con la aerotermia, una tecnología con bastante auge en los últimos años, la autora explica que la geotermia gana en eficiencia. Imaginemos que queremos mantener nuestra casa a 22 °C todo el año. En el caso de la aerotermia, si el aire exterior está a 5 °C, la bomba debe llevarlo hasta los 22 °C de la vivienda. El salto térmico es grande y, por tanto, el esfuerzo y el consumo eléctrico aumentan. Lo mismo sucede en verano: hay que enfriar aire que está a temperaturas muy elevadas. “Si en lugar del aire usamos el terreno, que se mantiene estable alrededor de 18 °C, el salto es mucho menor y la bomba trabaja con mucha más facilidad y eficiencia, calentando o enfriando agua”. Una mayor eficiencia energética de la bomba de calor, se traduce en un menor gasto eléctrico y, por tanto, una menor factura de la electricidad.

Geotermia en cascada

Para aprovechar la energía geotérmica no siempre hace falta utilizarla de golpe y en un solo sitio. La geotermia en cascada consiste en ir utilizando el agua caliente en distintas aplicaciones según va perdiendo temperatura.

En Bańska Niżna, una pequeña localidad del sur de Polonia, se encuentra uno de los ejemplos más didácticos y eficientes. Todo comienza con un pozo geotérmico que extrae agua caliente a unos 85 °C. A partir de ahí, el calor se va usando en diferentes instalaciones, según va bajando la temperatura del agua: comienza con la climatización de viviendas y edificios públicos en el entorno, continúa con el secado de tablones, esencial para la industria maderera local, sigue en una piscifactoría de cría de peces tropicales o de aguas cálidas, como la tilapia, y, por último, cuando el agua ya está a unos 30 °C, se utiliza para calentar el suelo de unos túneles plásticos agrícolas donde se cultivan hortalizas u otras especies vegetales sensibles al frío. Solo después de este último uso, el agua se reinyecta al subsuelo.

Zaragoza y Mieres: ejemplos pioneros

En Islandia, la geotermia forma parte de la identidad nacional. Allí, el 90% de las viviendas se calientan con agua geotérmica. Kenia ha pasado de depender de combustibles fósiles importados a obtener casi el 40% de su electricidad del vapor térmico; París, gracias al acuífero del Dogger, tiene una de las redes subterráneas de climatización más extensas de Europa, y en Vantaa, a pocos kilómetros de Helsinki, se está construyendo al mayor sistema de almacenamiento estacional de energía térmica del mundo con el objetivo de almacenar durante el verano calor de electricidad renovable y residuos industriales para liberarlo en los meses invernales a través de la red de calefacción urbana.

Hay muchos más ejemplos de países, como Canadá o Turquía, donde esta fuente de energía se ha implantado con éxito. España cuenta con un caso pionero en Zaragoza. Bajo la ciudad se extiende un acuífero ligado al río Ebro que desde hace años se aprovecha para climatizar edificios mediante bombas de calor. Universidades, hospitales, centros comerciales, oficinas y viviendas: existen decenas de instalaciones en pleno casco urbano que funcionan gracias a la geotermia. “Lo que convierte a Zaragoza en un referente no es solo la magnitud del aprovechamiento, sino la forma en que se ha gestionado colectivamente a través de un modelo basado en el conocimiento científico y la coordinación institucional”, resalta de Cristina de Santiago. Zaragoza ha integrado la gestión de la calidad del agua en este esquema, no solo desde el punto de vista físico e hidroquímico, sino también térmico y microbiológico. La científica apunta que “esa visión total garantiza que el aprovechamiento geotérmico no comprometa ni la sostenibilidad del acuífero ni la salud pública, y convierte al municipio en un ejemplo pionero de gobernanza urbana del subsuelo”.

Por su parte, Mieres es un caso especialmente paradigmático porque supone la reutilización de una mina abandonada como recurso geotérmico. El Pozo Barredo, una mina de carbón cerrada en 1994 e inundada en 1997, ha aprovechado el bombeo continuo que requiere para mantener el nivel freático en cotas seguras para intercambiar energía mediante bombas de calor y alimentar una red de climatización urbana, “un legado industrial que abastece calefacción y, en parte, refrigeración, al campus universitario cercano, al Hospital Álvarez Buylla, y calefacción y refrigeración a 248 viviendas”. Hoy en día el Pozo Barredo abastece a la red geotérmica más grande de España y es un símbolo de economía circular industrial y energética ejemplar.

¿Si la geotermia tiene tantas ventajas, y además en España contamos con recursos, por qué no se utiliza más? Para la autora la repuesta a esta cuestión es clara: “necesitamos un conocimiento más extenso del suelo, y, además, hay que superar barreras culturales, normativas, técnicas y económicas que hasta ahora han frenado su expansión”, concluye. Contar con una mayor visibilidad mediática, como sucede con otras renovables, o impulsar la formación técnica y profesional especializada en este ámbito, junto con un apoyo económico para invertir en sistemas geotérmicos de climatización serían, según la científica, buenos puntos de partida para extender el uso de esta energía.

Sobre la autora
Cristina de Santiago Buey es doctora en Ciencias Geológicas por la Universidad Complutense de Madrid. Cuenta con más de 20 años de experiencia en investigación aplicada en geotecnia y energía, desarrollada principalmente en el CEDEX y actualmente en el IGME-CSIC. Su trabajo se centra en la exploración y caracterización de recursos geotérmicos, la geotermia somera y el diseño de infraestructuras energéticas innovadoras.