¿Qué es la energía geotérmica y cómo funciona?

Las energías renovables están ganando terreno a los combustibles fósiles. De hecho, en Europa la energía eólica y la solar ya producen más electricidad que el carbón y el gas.

Ahora bien, la naturaleza pone a nuestro alcance otras alternativas limpias que pueden suponer un gran avance hacia la transición energética. Una de las más eficientes y, curiosamente, menos conocidas es la energía geotérmica.

¿Te gustaría saber cómo se puede aprovechar el calor interior de la tierra para generar electricidad, agua caliente y calefacción? Te lo contamos en detalle en este artículo, en el que pasaremos revista también a las ventajas y desventajas que encierra el uso de esta energía verde.

¿Qué es la energía geotérmica?

“Geotermia” es un término que procede del griego. Si nos remontamos a sus raíces, ya tenemos un primer indicio de cómo se obtiene este tipo de energía: geō significa “tierra” y thermós es calor.

Entonces, ¿qué es la energía geotérmica? Es energía que proviene del flujo de calor que emana el interior del planeta y, en menor medida, de la radiación solar. En palabras del Consejo Europeo de la Energía Geotérmica (EGEC), se trata de “energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie de la tierra”.

Dicho de otro modo, las rocas, suelos y aguas subterráneas contienen calor. Ese calor intrínseco de la corteza terrestre se aprovecha para obtener una energía limpia e inagotable.

¿Qué papel desempeña la energía geotérmica en el panorama energético actual?

La geotermia se presenta como una alternativa eficiente y sostenible para aclimatar tu vivienda y disponer de agua caliente sanitaria. Pero, más allá de su uso doméstico, la energía geotérmica es clave para la producción de electricidad.

Así, la geotermia puede impulsar nuestro camino hacia la descarbonización. Y cada vez más países son conscientes de ello. A finales de 2022 la capacidad total instalada de generación de energía geotérmica era de 16.335 MW, según la plataforma PiensaGeotermia*. Una cifra que supuso un aumento de 208 MW con respecto al año anterior.

Si no estás familiarizado con el concepto de megavatio, te recomendamos que leas este artículo de nuestro blog para comprender mejor de qué tipo de magnitud estamos hablando.

Volviendo a la geotermia, en el siguiente gráfico verás los 10 países que cuentan con una mayor capacidad de producción de esta energía en todo el mundo.

_{10 países con mayor capacidad de generación de energía geotérmica (copyright: ThinkGeoEnergy)}

Hay que apuntar que se sigue investigando para sacarle partido a esta energía limpia. Un proyecto destacable es el de unos científicos islandeses que perforarán un túnel en el volcán Krafla para llegar a su cámara de magma, cuya temperatura puede alcanzar los 1300 °C. Este «primer viaje al centro de la Tierra», como lo describen ellos, proporcionaría acceso a energía renovable ilimitada.

En Plenitude nos encanta difundir este tipo de iniciativas en pro de la sostenibilidad. Y es que tenemos claro que juntos podemos avanzar hacia un futuro más verde. Por eso invertimos en generar energía renovable en nuestras plantas solares y eólicas. ¿Quieres saber más sobre el origen de nuestra energía?

¿Cómo funciona la energía geotérmica?

Empecemos hablando de la geotermia profunda. En este caso, para acceder a los recursos energéticos, es necesario alcanzar una profundidad de perforación considerable.

Veamos los pasos que componen este ciclo de generación de energía y cómo se utiliza para la producción de electricidad.

1. Localización de recursos geotérmicos: el punto de partida es identificar áreas con altas temperaturas que sean adecuadas para generar energía geotérmica, como regiones cerca de fallas geológicas o con actividad volcánica.
2. Perforación de pozos: se perfora un pozo vertical con una profundidad que puede ir desde pocos metros hasta los 6 kilómetros, en función de la temperatura y la geología local.
3. Extracción del fluido geotérmico: se introducen sondas en forma de tuberías cuya función es transferir el calor del agua o vapor que se encuentra en las formaciones geotérmicas desde el subsuelo hasta la superficie.
4. Producción de electricidad: sobre el yacimiento se instala una planta o central geotérmica. Aquí el fluido geotérmico se usa para hacer girar unas turbinas conectadas a generadores eléctricos.
5. Reinyección del fluido: después de emplear el calor del fluido geotérmico, se puede volver a inyectar en el subsuelo. De este modo, se conserva el recurso geotérmico para su uso futuro.

¿Qué tipos de sistemas geotérmicos con bomba de calor existen?

Cuando la temperatura de los recursos geotérmicos está por debajo de 30°C (lo que se conoce como muy baja temperatura), se necesitan bombas de calor para extraer la energía del subsuelo. Existen dos tipos de sistemas:

• Circuito abierto: se utiliza agua subterránea como fuente de calor. Con un bombeo se extrae el agua que se canaliza hasta la bomba de calor, donde se extrae su energía. Una vez que ha cedido su calor, se devuelve al acuífero a través de otro pozo de inyección. De este modo, el agua se usa, pero no se consume.
• Sistemas cerrados: en este caso, el fluido caloportador circula por unos tubos enterrados que se conocen como intercambiadores. Su función es intercambiar calor con el terreno, es decir, transferir la energía del subsuelo a la bomba de calor o viceversa.

¿Cuáles son las principales ventajas de la energía geotérmica?

Aprovechar esta solución energética que tenemos bajo los pies presenta numerosos beneficios.

• Es una fuente de energía renovable con recursos prácticamente inagotables.
• Se puede aprovechar 24 horas al día y 365 días al año, con independencia de las condiciones climáticas.
• Destaca por su eficiencia energética: por cada kW de electricidad consumido para hacer funcionar los equipos, se captan 3 kW geotérmicos.
• Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA, por sus siglas en inglés), ahorra hasta un 70% de energía en modo calefacción y hasta el 50% en refrigeración.
• Puede obtenerse casi en cualquier parte del mundo, sin necesidad de limitarse a los puntos calientes hidrotermales. Así, reduce la dependencia energética.
• La energía geotérmica genera oportunidades de empleo. De hecho, los puestos de trabajo en renovables se han duplicado en la última década.
• Apenas produce residuos ni gases nocivos. Los yacimientos geotérmicos sólo emiten una sexta parte del CO₂ que produciría una central eléctrica alimentada con gas natural.
• Se puede combinar con otras fuentes de energía limpia, como la fotovoltaica, para disfrutar de autosuficiencia energética.

Y entonces, ¿qué desventajas tiene la energía geotérmica?

Pasemos a analizar la otra cara de la moneda, los inconvenientes que puede plantear su uso.

• Requiere unas condiciones geológicas específicas y existe el riesgo de que la perforación no encuentre el recurso necesario.
• Puede emitir sulfuro de hidrógeno, metano y amoniaco, aunque en cantidades mínimas con respecto a los combustibles fósiles.
• Los fluidos geotérmicos pueden contener bajos niveles de minerales como boro, mercurio o arsénico, dañinos para la salud.

Pero si estás pensando en instalar un sistema geotérmico en tu vivienda, hay otra desventaja que te toca más de cerca: el coste que supone su instalación. Dependiendo del tipo de vivienda, bomba y suelo, tu inversión podría estar entre 15.000 y 30.000 €.

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¿Cómo se puede aprovechar la energía geotérmica?

 La geotermia destaca por su versatilidad: desde generación de electricidad hasta el uso del calor para procesos industriales o calefacción. A continuación, te detallamos sus principales aplicaciones.

Uso de bombas de calor geotérmicas en hogares.

Instalando una bomba de calor geotérmica podrás aprovechar el calor del subsuelo para calentar y refrigerar tu vivienda y producir agua caliente de forma sostenible. Se trata de un aparato del tamaño de una nevera que funciona con un consumo mínimo de electricidad.

Su funcionamiento es idéntico al de las bombas de calor aerotérmicas, que te explicamos en detalle en este artículo. A continuación, puedes ver gráficamente cómo aprovechan el calor de la tierra para calentar o refrigerar tu vivienda.

El uso de la geotermia en tu hogar puede suponerte un ahorro de energía de entre un 30 y 70% con respecto a sistemas convencionales de calefacción. Además, las bombas de calor geotérmicas pueden integrarse con otras fuentes de energía renovables, como los paneles solares.

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Sistemas geotérmicos en edificios comerciales.

Centros comerciales, hoteles y oficinas están encontrando en la geotermia una solución para reducir su consumo energético, con el consiguiente ahorro de costes.

Mención aparte merece el uso de esta energía sostenible para la climatización de balnearios y piscinas.

Otras aplicaciones de la geotermia.

Vamos a pasarle revista a algunos usos de la energía geotérmica que te ayudarán a comprender el potencial que encierra este recurso renovable.

• Invernaderos: los agricultores pueden alcanzar las condiciones de temperatura y humedad ideales para los cultivos.
• Piscifactorías: para el desarrollo de operaciones de cultivo de salmón en tierra, entre otras especies.
• Estaciones de lavado de vehículos: acceso a agua caliente evitando el despilfarro.
• Procesos industriales: en la manipulación de pasta de celulosa durante la producción de papel o en el procesado de alimentos en la industria conservera.

¿Dónde hay energía geotérmica en España?

Por su naturaleza volcánica, la región con más recursos geotérmicos en España son las Islas Canarias. Otras regiones a explotar, según las investigaciones llevadas a cabo por el Instituto Geológico y Minero de España (IGME), son:

• Sureste: Granada, Almería y Murcia.
• Nordeste: Barcelona, Gerona y Tarragona.
• Noroeste: Orense, Pontevedra y Lugo.
• Centro: Madrid.

A pesar de que contamos con un potencial geotérmico similar, incluso superior, al de países vecinos como Portugal, Francia o Alemania, hasta este año casi no se había desarrollado la generación eléctrica con geotermia en España.

Algo que está a punto de cambiar gracias a la actualización del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) de enero de 2024. En él se ha marcado el objetivo de alcanzar 15 MW de capacidad geotérmica instalada para la producción eléctrica antes de 2025 y llegar a 30 MW para 2030.

¿Sabías que en Plenitude producimos nuestra energía en España? Contamos con una cartera de 3 GW de capacidad renovable en funcionamiento y nos hemos marcado la meta de alcanzar más de 8 GW instalados en 2027 y más de 15 GW en 2030. Porque queremos llevar electricidad 100% verde, certificada con Garantías de Origen, cada vez a más hogares.

¿Qué proyectos emblemáticos han implementado la energía geotérmica en España?

Como hemos visto, esta energía renovable tiene múltiples aplicaciones, más allá del uso doméstico. Veamos algunos casos que han sido noticia:

• Fundación Privada Hospital de la Santa Creu i Sant Pau (Barcelona): este complejo, declarado Patrimonio Mundial por la Unesco, instaló bombas de calor geotérmicas para climatizar los edificios históricos que lo componen. ¿El resultado? Un ahorro de 200 MWh/año y 486 tCO₂/año evitadas.
• Estación de Pacífico de Metro de Madrid: usando energía geotérmica para climatizar los dos andenes y oficinas subterráneas, se redujeron sus emisiones de CO₂ en torno al 50% y la contaminación acústica.
• Palacete protegido de principios del siglo XX (Madrid): se llevó a cabo un proyecto de rehabilitación para la eficiencia energética, que supuso una reducción de consumo del 75%.

Como ves, el planeta nos brinda alternativas para minimizar nuestro impacto al consumir energía. En Plenitude tenemos claro cuál es el camino a seguir para avanzar hacia un futuro mejor para todos: producir energía que sea respetuosa con el medioambiente. Por eso en nuestras plantas solares y eólicas convertimos la energía de la naturaleza en electricidad 100% verde para ti. ¿Te sumas a nuestro cambio?

*Fuente: PiensaGeotermia