Energía geotérmica: ventajas y desventajas de su utilización
En este artículo hablaremos de la energía geotérmica ventajas y desventajas. Para empezar definamos la energía geotérmica la cual tiene su origen en el gradiente térmico o diferencia de temperatura que se produce entre el interior de la corteza terrestre y su superficie (IDAE — Guía Técnica de Energía Geotérmica de Muy Baja Entalpía para Climatización). Por lo general la temperatura aumenta entre 2 y 4 grados centígrados a medida que nos adentramos 100 metros hacia el interior de la tierra. Por tanto se trata de una energía renovable cuyo verdadero potencial todavía se desconoce.
Su funcionamiento se basa en la forma de administrar el calor que se acumula en el subsuelo. Ese calor se extrae mediante el uso de bombas de calor geotérmicas para refrigerar en verano, aportar calor en invierno y suministrar agua caliente sanitaria. Por tanto se cede o se extrae calor de la tierra según queramos obtener calefacción en invierno o refrigeración en verano, a través de un conjunto de colectores enterrados en el subsuelo por los que circula una solución de agua con glicol.
Tipos de energía geotérmica
Tal y como sucede con otras energías renovables como la energía eólica y la energía solar, existen varios tipos de energía geotérmica:
- Las áreas hidrotérmicas, que contienen agua a alta presión y temperatura almacenada bajo la corteza terrestre, en una roca permeable cercana a una fuente de calor.
- Los sistemas de roca caliente formados por capas de roca impermeable que recubren un foco calorífico.
- Los recursos de magma, que ofrecen energía geotérmica de altísima temperatura y cuyas manifestaciones naturales son fáciles de observar en géiseres y en aguas termales.
De estos tres tipos la más utilizada es la de recursos hidrotérmicos debido a la existencia de tecnología de perforación que la convierten en una fuente de energía viable y sin costes elevados. En estos momentos la extracción de energía geotérmica, como cualquier otra energía alternativa tiene sus ventajas e inconvenientes.
Comparativa: energía geotérmica frente a otras energías renovables para edificios
| Característica | Geotermia | Aerotermia | Solar fotovoltaica | Solar térmica |
|---|---|---|---|---|
| Fuente de energía | Calor almacenado en el terreno. | Calor contenido en el aire exterior. | Radiación solar transformada en electricidad. | Radiación solar transformada en energía térmica. |
| Inversión inicial | Alta 15.000–40.000 € |
Media 6.000–15.000 € |
Media 4.000–10.000 € |
Baja-media 2.000–5.000 € |
| COP o rendimiento | COP 4–6, según diseño del campo geotérmico y sistema emisor. | COP 3–4, condicionado por la temperatura exterior. | No aplica COP. Produce electricidad en función de la irradiación disponible. | Puede cubrir aproximadamente el 60–70% de la demanda anual de ACS. |
| Dependencia climática | Muy baja, gracias a la temperatura estable del terreno. | Media, ya que el rendimiento baja con temperaturas exteriores extremas. | Alta, porque depende de la irradiación solar y de las horas de sol. | Alta, condicionada por la irradiación solar y la demanda térmica. |
| Impacto en el terreno | Alto, por la necesidad de perforaciones verticales o captadores horizontales. | Nulo o muy bajo, al no requerir intervención en el terreno. | Nulo, salvo la ocupación de cubierta o superficie disponible. | Nulo, salvo la ocupación de cubierta o superficie disponible. |
| Usos principales | Calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. | Calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. | Generación eléctrica para autoconsumo, apoyo a equipos eléctricos y reducción de demanda de red. | Producción de ACS y apoyo a calefacción en determinados sistemas. |
Nota: la geotermia y la aerotermia son tecnologías térmicas basadas en bomba de calor, mientras que la solar fotovoltaica genera electricidad. Por eso, el COP no aplica directamente a la fotovoltaica y debe compararse desde una perspectiva energética global del edificio.
Preguntas frecuentes sobre energía geotérmica
¿Qué es la energía geotérmica?
La energía geotérmica aprovecha el calor almacenado en el interior de la Tierra. La temperatura aumenta entre 2 y 4°C por cada 100 metros de profundidad, lo que permite extraer energía térmica de forma continua e independiente de las condiciones climáticas. En viviendas, se usa principalmente mediante bombas de calor geotérmicas que intercambian calor con el subsuelo a través de captadores enterrados. (IDAE — Informe de Energías Renovables en España)
¿Cuánto cuesta instalar un sistema geotérmico en una vivienda?
La inversión inicial varía entre 15.000 y 40.000€ dependiendo del tipo de captador (vertical u horizontal), la profundidad de perforación y la potencia necesaria. Aunque la inversión es significativamente mayor que la de la aerotermia, el COP (coeficiente de rendimiento) de los sistemas geotérmicos es superior: entre 4 y 6, frente al 3–4 de la aerotermia, lo que se traduce en menor consumo eléctrico a largo plazo.
¿Es la energía geotérmica adecuada para cualquier vivienda?
No. Para instalar captadores horizontales se necesita una parcela de terreno suficientemente grande (aproximadamente el doble de la superficie climatizada). Para captadores verticales (perforaciones), se necesita acceso para maquinaria especializada y, en zonas urbanas, puede requerir permisos específicos. Es más adecuada para viviendas unifamiliares con parcela que para pisos en edificios plurifamiliares.
¿Qué diferencia hay entre geotermia y aerotermia?
Ambas son bombas de calor, pero el foco de intercambio es diferente: la geotermia extrae el calor del subsuelo (temperatura estable durante todo el año), mientras que la aerotermia lo extrae del aire exterior (temperatura variable). La geotermia tiene mayor eficiencia en climas extremos, pero requiere obras de captación; la aerotermia es más fácil de instalar y tiene menor coste inicial.
¿La geotermia puede combinarse con un sistema de ventilación mecánica?
Sí. De hecho, la combinación más eficiente en edificios de consumo casi nulo (ECCN) es la geotermia para calefacción y ACS junto con un sistema de VMC de doble flujo con recuperador de calor para la renovación del aire (Directiva 2010/31/UE, transpuesta en España por el RD 390/2021 de certificación energética). Cada sistema cubre su función específica: la geotermia gestiona la temperatura, la VMC garantiza la calidad del aire interior según el CTE DB HS3.
Enegía geotérmica: ventajas y desventajas
Entre sus ventajas cabe destacar:
- Su coste es bajo y no implica riesgos derivados de su extracción.
- Se puede obtener en cualquier parte de la corteza terrestre lo que reduciría notablemente la dependencia energética del exterior en muchos países.
- Los residuos que produce son mínimos en relación con los generados por otras fuentes de energía cómo el petroleo y el carbón.
Sus principales inconvenientes son:
- Aunque en cantidades pequeñas en relación con el suministro energético que proporciona produce emisiones de ácido sulfhídrico y CO2.
- Puede contaminar aguas que estén próximas con sustancias cómo el arsénico o el amoniaco.
- Su instalación produce un gran impacto visual en el paisaje.
- No se puede transportar.
Con el objetivo de mejorar sus expectativas como energía alternativa, los últimos avances en la extracción de energía geotérmica tienen que ver con los volcanes y el agua supercrítica que se encuentra en la roca caliente del interior del subsuelo donde están situados. Las últimas perforaciones llevadas a cabo en Islandia son muy prometedoras ya que se ha conseguido perforar hasta una profundidad de 4500 m., algo impensable hasta hace muy pocas fechas. Esta técnica aportaría muchas ventajas a la energía geotérmica que hoy conocemos, reduciendo notablemente la generación de residuos y el impacto en el paisaje, ya que la superficie necesaria para la extracción sería mucho menor que la utilizada en la actualidad.
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