Geotermia, la climatización que llega del subsuelo

La temperatura constante del interior de la tierra tiene capacidad para cubrir hasta el 80% de la demanda térmica urbana. La geotermia, tan desarrollada en los países del norte, casi no se entiende en España, dice el sector, que aboga por crear un registro oficial para ver cuál es el verdadero estado de desarrollo en el país, máxime cuando para 2020 cualquier edificio que se construya debe estar en la categoría de consumo de energía casi nulo. Solo en Madrid, la red de Metro podría alimentar el 18% de las necesidades climáticas de la ciudad.

Tres Cantos es una joven ciudad situada al norte de Madrid. Tan joven que su construcción comenzó a mediados de los años 70 y sus primeros habitantes llegaron en 1982. En este municipio, situado a medio camino entre la capital y la sierra de Guadarrama, los inviernos son fríos, con mínimas que bajan hasta los -3º con facilidad, y los veranos, cálidos. Las máximas durante los estíos superan los 30º y se acercan a los 40º en días en los que el sol se siente especialmente espléndido.

En la localidad hay un edificio bautizado como Arroyo Bodonal que alberga un total de 80 viviendas. Es de reciente construcción, apenas unos años, y a simple vista cuenta con todas las características comunes de una promoción moderna de tipo medio. Pero guarda un secreto y lo hace bajo tierra, bien enterrado a unos 150 metros de profundidad. Son 47 pozos de 15 centímetros de diámetro que, a través de un sistema de aprovechamiento de energía geotérmica, proveen de climatización a los vecinos. En los meses más fríos, las temperaturas de las viviendas se mantienen entre los 22ºC y los 24ºC y en verano, gracias a la misma tecnología, el rango comienza en los 24ºC y no supera los 26ºC. Todo, controlado con un termostato normal y corriente, pero sin emitir CO2 a la atmósfera. A simple vista, la idea parece genial. Más aún si tenemos en cuenta que el agua caliente va incluido en el pack que sale del suelo.

La calefacción y el aire acondicionado de Arroyo Bodonal se nutre de forma activa exclusivamente de geotermia, lo que no es nada habitual. Y lo combina con medidas pasivas que, en conjunto, le valieron la certificación LEED Platinum, la más alta de este tipo, que califica la sostenibilidad de los edificios tras examinar una serie de aspectos relacionados con la eficiencia energética, el uso de energías alternativas, los materiales utilizados o las medidas pasivas incorporados, entre otros. “Era el único edificio de viviendas de Europa que lo tenía cuando lo calificamos”, apunta Carlos Nieto, su arquitecto y podría decirse que también ideólogo. Él partió de una idea clara: “Al final vas buscando la máxima eficiencia y los sistemas que menos impacto tengan en el medio ambiente”. Y lo ha calculado con su equipo. El ahorro de CO2 obtenido en esta promoción es de alrededor de 138 toneladas al año. Esto equivale a dejar fuera de la circulación a 150 coches o a dejar que 20.000 árboles hagan su trabajo de purificación. Unas 50 hectáreas de bosque, vaya.

El medio ambiente sale ganando pero, ¿y el bolsillo del comprador? “Actualmente el precio de venta de la vivienda no tiene por qué ser más caro, hay que tener en cuenta lo que nos ahorramos en otros equipamientos como calderas o aparatos de aire acondicionado”, comenta el director de la firma de arquitectura ACRE. De este estudio, todo lo que sale, lo hace con la energía renovable incorporada y lo último, chalés también enganchados a un sistema geotérmico, comunitario.

Las infraestructuras subterráneas también sirven

A unos 22 kilómetros más abajo, al sur, no de profundidad, tiene su ámbito de actuación la asociación Madrid Subterra formada por el Ayuntamiento de Madrid, la Comunidad de Madrid, el Colegio Oficial de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, las Universidades Complutense y Politécnica de Madrid y varias empresas entre las que se encuentran Metro Madrid y Madrid Calle 30. Buena mezcla para un objetivo común, aprovechar la energía del subsuelo para calentar o enfriar lo que hay encima de él.

Armando Uriarte, su gerente, explica la función de la asociación: “En Madrid Subterra vamos más allá de la geotermia. Este es un componente importante, pero nuestra meta es aprovechar el calor que se genera en las infraestructuras subterráneas de Madrid que al que no solo no se le saca partido, sino que a veces es un problema”.

La idea es incipiente en España, pero ya se hace en otros países como Estados Unidos, Canadá, Japón y un buen número de los situados en el norte de Europa, con un desarrollo tan depurado que ha alcanzado la viabilidad técnica y económica.

Las oportunidades que ofrece la ciudad, bajo tierra, son muchas. Túneles viarios, los casi 300 km de la red de Metro, canalizaciones de agua limpia y residuales... Todo no se puede aprovechar ya que son energías de baja temperatura o entalpía que se tiene que consumir cerca de donde se produce. Por ejemplo, alrededor de las rejillas de salida de aire de Metro que vemos en las calles. "Pero aunque esto es un hándicap, la red de infraestructuras es tan extensa que ofrece un gran número de posibilidades”, apunta Uriarte.

La clave está en la entalpía

En su explicación aporta un detalle importante, “baja entalpía”, que es una forma de calificar a la geotermia somera o de no demasiada profundidad, de los 15 a los 500 metros. “Lo bueno que tiene es que es un recurso estable, temperaturas de entre 15ºC y 25ºC para calentar en invierno o enfriar en verano”. Estas dos acciones, antagónicas, es importante que se respeten pues protegerán al suelo del desgaste. La baja entalpía es la que se aprovecha en general en España para usos de poco requerimiento como climatización y agua caliente sanitaria. Existe una geotermia de media entalpía que hay que buscar muy abajo. Y otra de alta, como la que disfrutan en Islandia, por ejemplo, que se manifiesta en géiseres y volcanes, y que es capaz de mover turbinas para producir electricidad.

¿Y de qué habla Madrid Subterra cuando se refiere a geotermia y el aprovechamiento del calor de las infraestructuras subterráneas en una ciudad como Madrid? Un ejemplo es el polideportivo de Moratalaz que, en breve, climatizará y calentará el agua de su piscina gracias a la energía térmica que ofrecen las aguas residuales de un colector cercano, con una temperatura estable de 15ºC.

Otro es lo que se podría obtener “recoger la termperatura de todas las paredes subterráneas de la red de Metro de Madrid mediante termoactivación, con unos tubos que contienen un fluído que normalmente es agua. Uno de nuestros socios explicó en un análisis realizado en 2007 que la energía que podría obtenerse, tanto por termoactivación como recogiendo el calor residual de la instalación, equivaldría al 18% de la consumida en Madrid”, explica el responsable. No todo se puede aprovechar, pero el dato impresiona.

Un tercer cálculo vino de Suiza. En el primer congreso de la asociación, 2016, un experto de este país centroeuropeo expuso cómo las aguas residuales de 100 personas dan para climatizar los hogares de 10 de ellas. En toda España se podrían calentar (y enfriar) 1,8 millones de viviendas.

Hay un cuarto dato significativo que sirvió Alicia Andreu, investigadora del Instituto de Tecnología Cerámica de la Universitat Jaume I de Castellón, en Europa Press. Según la experta, hasta el 80% del consumo térmico de los edificios se puede cubrir con geotermia. Un potencial muy halagüeño para solucionar uno de los problemas actuales de las edificaciones, que provocan el 40% del consumo total de energía en la Unión Europea. Instalar geotermia en construcciones ya finalizadas es mucho más complicado, no así generalizar este sistema en las que están por venir. No hay que olvidar, en este punto, que por normativa y a partir de 2020, cualquier edificio nuevo deberá mostrar un consumo casi nulo. El elevado porcentaje del 40% tiene las horas contadas.

Qué es la geotermia

Uriarte ha explicado brevemente los tres grupos en los que se dividen los recursos geotérmicos pero, ¿cómo se aprovecha el de baja entalpía, el más habitual en España? El principio es sencillo. En invierno se trata de extraer el calor de la tierra para utilizarlo en la superficie. De ello se ocupa el circuito de intercambio subterráneo, del que forman parte, entre otros elementos, los pozos horadados bajo el edificio de Arroyo Bodonal en combinación con una bomba de calor, que se ocupará más tarde de transmitirlo a las viviendas a través de la instalación de calefacción. En verano, el principio se invierte utilizando los mismos equipos. El calor de la superficie, de los hogares, se cede al subsuelo, con lo que las estancias se refrigeran. Esta técnica es igual de válida para producir agua caliente sanitaria o para calentar toda una piscina como, por ejemplo, ocurre en el caso del polideportivo de Moratalaz.

En la Comunidad de Madrid sucede además en otras 405 instalaciones, con 2.518 perforaciones y una potencia de 18 MW, según datos de 2016, los más recientes con los que se cuentan. No es fácil conocer cifras a escala nacional. Un grupo de expertos reunidos en torno a una mesa sobre el tema en Genera 2018 ya reclamó la creación de un registro oficial tanto para conocer la realidad de la geotermia en España de forma fidedigna como para realizar análisis precisos de su eficiencia. Galicia, según datos de la asociación sectorial regional, lidera el área en España con 1.605 instalaciones, también en 2016, y 26 MW. El total de potencia total instalada se estimaba, en aquel año, en unos 170 MW.

En todo caso, el aprovechamiento de este regalo que el subsuelo brinda es mucho mayor en Europa, con países como Suecia, Noruega, Alemania e Islandia a la cabeza y otros como Italia, Suiza y Turquía con un potencial importante. Eso en cuanto a climatización, porque en lo que se refiere a generación de electricidad, Estados Unidos se encuentra a la cabeza con Filipinas, Indonesia, México, Nueva Zelanda e Italia, de nuevo, justo por detrás.