Haga sol o nieve, el subsuelo se mantiene a temperatura constante tan sólo unos pocos metros bajo nuestras ciudades. Esto supone una oportunidad para obtener energía hasta hace poco olvidada y que hoy aprovecha la geotermia.

Esta técnica que extrae la energía de la tierra haciéndola emerger hasta la superficie sirve ya para climatizar edificios y tiene un enorme potencial para aportar energía a escala de ciudad.

Los grandes proyectos de ciudad como Madrid Nuevo Norte representan una gran oportunidad para incorporar estas innovadoras redes de calor basadas en energía local, renovable y de cero emisiones.

Bajo nuestros pies hay un tesoro que no vemos y que está aún muy poco explotado. Incluso cuando el frío del invierno aprieta, a decenas de metros por debajo de nuestras casas la temperatura es estable, y este hecho representa una oportunidad para conseguir energía limpia, hasta hace poco desaprovechada. La geotermia, la técnica para extraer y utilizar esa temperatura constante y llevarla hasta nuestros edificios, se postula como impulsora de una de las fuentes energéticas más eficientes y sostenibles.

Aunque el poder energético del subsuelo se manifiesta de forma natural desde el inicio de los tiempos, sobre todo en aguas termales, volcanes y géiseres, fue a lo largo del siglo XX cuando su aprovechamiento avanzó de forma exponencial, muy especialmente en las últimas décadas en el norte de Europa y Norteamérica. Este modelo empezó entonces a difundirse para la climatización de viviendas unifamiliares, hace unos años dio el salto a su uso en bloques de casas, y ahora comienza a verse como una oportunidad para formar parte de las infraestructuras energéticas de distritos enteros.

¿Qué es la geotermia?

Aunque la geotermia es realmente una rama de la geofísica, la ciencia que estudia las condiciones térmicas de la Tierra, el término se ha popularizado gracias a una de sus áreas más utilitaristas, que aplica estos fenómenos de calor en el interior de la Tierra para convertirse en una fuente de energía. Una energía que se puede utilizar en procesos industriales e incluso para generar electricidad, pero la aplicación que está experimentando un desarrollo más prometedor es la climatización de edificios, un uso que puede desarrollarse mucho más en los próximos años.

José Antonio Ferrer Tevar, investigador responsable de la Unidad de Eficiencia Energética en la Edificación del CIEMAT, nos explica que no podemos confundir la geotermia que se usa para calentar edificios o barrios con la geotermia profunda, una técnica que precisa de perforaciones que pueden ahondar cientos de metros en el subsuelo, hasta alcanzar zonas a más de 150 grados de temperatura. Este tipo de geotermia se aplica para producción eléctrica, se extrae a través de grandes centrales y se suele destinar a uso industrial.

Por el contrario, la llamada geotermia somera, (también conocida como de muy baja temperatura) se refiere al aprovechamiento del calor de estratos del subsuelo mucho más cercanos a la superficie, y que se mantienen a no más de 30 grados centígrados. Esa es la fuente de energía que se usa cada vez más para la climatización para viviendas y oficinas y que tiene potencial para extenderse a cualquier otro tipo de construcción, desde infraestructuras de transporte a centros comerciales, colegios o museos.

“Lo que estamos utilizando es la energía almacenada en el terreno”, explica Ferrer: “Es una gran masa de inercia térmica que, a esas profundidades, no viene tanto del núcleo terrestre como de la incidencia de la propia energía del sol que la mantiene a una temperatura constante todo el año, a partir de los tres metros y medio de profundidad”.

¿Cómo se extrae la energía geotérmica?

Para aprovechar esa temperatura constante del subsuelo y llevarla a la superficie se utiliza un sistema de bomba de calor. Ferrer explica de una forma sencilla su funcionamiento, basado en los principios de la termodinámica: “Es un sistema para mover calor de un sitio a otro, para lo que necesita de un ligero consumo de energía, que normalmente es eléctrica”. Ese intercambio de temperatura ocurre en ambas direcciones, por lo que sirve tanto para calentar un espacio como para refrigerarlo, cuando se extrae en verano y la temperatura en superficie es mayor que la del subsuelo.

Y aquí es donde la geotermia somera opera con gran eficiencia: “Imaginemos que quiero calentar mi casa a 22 grados, pero estamos en invierno y hace cinco grados bajo cero. El salto para mover esa energía de -5ºC a 22ºC es muy grande y requiere de un gran esfuerzo energético”. Un esfuerzo que con otros sistemas sería “mucho mayor que si aprovecho la geotermia, que me permite partir de un recurso a una temperatura constante de, por ejemplo, 16ºC”, apostilla Ferrer.

Cuando hablamos de geotermia no hablamos del futuro, sino de una realidad ya presente en cada vez más construcciones de nuestro entorno. “En la vivienda, tanto unifamiliar como de bloque, es una solución que ya está estandarizada”, explica Ferrer. “Es una tecnología muy madura a nivel comercial, aunque, por supuesto, está en proceso de mejora continua, como todas”, añade el experto.

Hay que puntualizar que la geotermia por sí sola no es la solución a todos los retos energéticos de la construcción, sino que debe integrarse en una nueva forma de entender y diseñar los edificios, en la que juegan un papel importante variables como la orientación, el aislamiento y disposición de las ventanas: “Es ese diseño del edificio el que reduce la demanda de energía, haciendo viable la geotermia y otras soluciones energéticas”, matiza Ferrer.

La geotermia está presente en hitos de la construcción como Eureka Tower, un singular rascacielos residencial en la ciudad australiana de Melbourne o el aeropuerto de Zúrich, en Suiza. En España, han apostado por la geotermia instituciones como la Escuela de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), la Feria de Madrid (Ifema) o el nuevo Centro Integral de Transporte, futura sede de Metro de Madrid y del Consorcio de Transportes que se construye actualmente junto a plaza de Castilla. También están incorporando este sistema iniciativas privadas en nuestro entorno, entre ellas sedes corporativas y edificios comerciales como el Centro Canalejas, junto a la Puerta del Sol.

A los edificios singulares e instituciones que han apostado por la geotermia hay que añadir innumerables edificios de viviendas de nueva construcción, que la han incorporado como uno de sus estandartes de eficiencia energética y compromiso medioambiental. Entre ellos, podemos destacar la cooperativa Arroyo Bodonal SCM, que en 2016 ganó el premio a la mejor instalación geotérmica en la construcción de un edificio privado, concedido por la Consejería de Industria y Economía de Comunidad de Madrid. Se trata de iniciativas cada vez más frecuentes en edificación residencial, y es que no podemos olvidar que la incorporación de redes de intercambio geotérmico en edificios de viviendas puede suponer ahorros del 40% al 70% en la factura energética, según datos de la Plataforma Tecnológica Española de Geotermia (Geoplat), impulsada desde el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Redes de climatización geotérmica para barrios enteros

Experiencias como las que se están llevando a cabo en varios municipios del sur de París como Arcueil y Gentilly, que ya cubren el 60% de la demanda de climatización mediante esta solución económica y limpia, ponen las bases para el siguiente hito en la incorporación de la geotermia al urbanismo. Ahora el reto está en ir un paso más allá e introducir esta energía, de manera estructural y a gran escala, en los barrios y las ciudades. Estos sistemas de intercambio geotérmicos a nivel de distrito aportarán “unas soluciones altamente eficientes, capaces de desempeñar un rol muy significativo en el suministro y la demanda energética de las ciudades en su camino hacia una transición energética sostenible”, en opinión de la plataforma Geoplat.

Un salto a la ciudad de la geotermia que apoyan organismos internacionales como el Consejo Europeo de Energía Geotérmica (EGEC) mediante diversas iniciativas para impulsar las redes de calefacción distrital o district heating. Según esta institución, más del 25% de la población europea vive en áreas aptas para la instalación de redes de climatización urbana con geotermia.

Las ciudades más avanzadas en sostenibilidad avanzan poco a poco hacia un modelo de climatización urbano que combina diferentes energías limpias, entre ellas la geotermia, pero también la eólica, la solar y la biomasa. Del mismo modo que hay una red de telecomunicaciones común, la idea es crear canalizaciones compartidas que, combinando distintas fuentes de energía sostenible, conformen una red de climatización o calor que hagan realidad el concepto de district heating.

Un objetivo que, si bien podría llegar a incorporarse a ciudades ya existentes, tiene en el nacimiento de nuevos proyectos como Madrid Nuevo Norte una oportunidad única para poner en práctica estas infraestructuras de forma totalmente integrada, para que contribuyan a dar un paso de gigante hacia la ciudad cero emisiones.