Geotermia La energía geotérmica en la eificacin y su desarrollo en la (CAM) Comunidad de Madrid Carlos LÓPEZ JIMENO r. ngeniero de inas irector eneral de ndustria, Energía y inas de la Comunidad de Madrid La energía geotérmica se concibe como la energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie sólida de la Tierra y es una fuente energética inagotable y de enorme potencial de apli- cación, tanto para la obtención de energía eléctrica como para su uso en climatización de edificios. Y puesto que el modelo energé- tico actual basado en los combustibles fósi- les comienza a no ser sostenible, la energía geotérmica aparece como una tecnología que puede jugar un papel relevante, debido a su impacto positivo en la reducción de la dependencia energética exterior de regiones con grandes demandas energéticas como es el caso de Madrid. Una tecnología accesible es lo que se requiere para aprovechar el escaso y difuso calor que encierran suelos, rocas y aguas subterráneas, a poca profundidad, en cual- quier país, y destinarlo para calefacción, refri- geración, y producción de ACS de edificios. Basta con realizar intercambiadores de calor subterráneos y emplear bombas de calor conectadas a ellos. Son las llamadas bombas de calor geotérmicas, que, a cambio de pe- queños consumos de energía eléctrica que es necesaria para el funcionamiento del siste- ma, permiten captar ese calor difuso, concen- trarlo y elevar su temperatura, proporcionan- do ahorros de energía térmica en hogares y edificios comerciales y públicos, que, compa- rados con sistemas convencionales de gasoil, gas o electricidad para calefacción, pueden representar entre un 30% y un 70%. Estos ahorros no son desdeñables si se considera que, actualmente, el mayor consu- mo energético en los hogares de nueva cons- trucción en los países desarrollados se realiza para satisfacer las necesidades de climatiza- ción (calor y refrigeración) y ACS. o - Figura1: Esquema de funcionamiento de una bomba de calor ubican dos o cuatro tubos, gene- ralmente de polietileno, unidos en sus extremos inferiores por una pieza en U o doble U del mis- mo material, constituyendo así las sondas geotérmicas. El diá- metro habitual de los pozos es de 150 mm de diámetro y la profun- didad de los sondeos suele oscilar entre 100 y 200 m, por lo que la influencia de la radiación solar RHBN 37 y demás circuns- tancias meteorológicas superficiales sobre la temperatura del terreno, es insignificante comparada con el flujo de calor geotérmico. Las profundidades que pueden alcanzar los sondeos geotérmicos están condicio- nadas por las capacidades de los equipos de perforación que se utilicen, y por las dispo- siciones en materia de legislación minera y de protección de aguas subterráneas, que a partir de 200 m de profundidad requieren presentar proyectos que se someten a estudios y autorizaciones administrativas más restrictivas. Dependiendo de las características del te- rreno se pueden utilizar diferentes sistemas de perforación. En terrenos duros se em- plean sistemas a rotopercusión con martillo en fondo y una sola unidad de rotación. En terrenos inestables, como arenas y gravas, en los que podrían derrumbarse las paredes del sondeo, se utilizan sistemas a rotación con circulación directa de lodos. Los detritos de perforación, a medida que se producen, y los lodos de sondeo, si llegan a emplearse, se recogen en contenedores adecuados, y son trasladados a lugares de vertido apropiados. En cuanto a las sondas geotérmicas, el material más usado para los tubos es el polietileno de alta densidad por ser uno de los plásticos más comunes y más baratos. No es tóxico, es impermeable y flexible, y ofrece buena resistencia térmica, química y al impacto. Las sondas se rellenan con agua, o con agua y anticongelante, antes de su introduc- ción en el sondeo, para evitar que los tubos puedan aplastarse por diferencias de presión entre el interior y exterior en caso de existir agua o lodos de sondeo, o cuando se realice la cementación. Para facilitar el descenso en el sondeo se cuelga un lastre en el pie de son- da que quedará perdido en el fondo. Antes de introducir el relleno, se somete al inter- cambiador a una prueba de presión. En caso de no superarla, todavía se está a tiempo de izarlo a superficie y reemplazarlo por otro. Tras la perforación y la introducción de las sondas, el relleno del sondeo es necesario para completar el espacio anular que queda g Componentes de la tecnología geotérmica s o Una bomba de calor geotérmica es un aparato termodinámico que dispone de un circuito cerrado y estanco por el que circula un fluido frigorífico que cambia de estado (líquido o gaseoso) en función de los cuatro órganos que atraviesa: evaporador, compre- sor, condensador y descompresor. El rendi- miento de una bomba de calor geotérmica en modo calefacción se mide por la relación en- tre la cantidad de calor producida y la energía eléctrica consumida. Esta relación se deno- mina COP (coeficiente de eficiencia energé- tica) y suele estar comprendido entre 3 y 5. La captación de calor del terreno, o la evacuación al mismo del calor de un edifi- cio, la realiza un medio de transmisión de calor (fluido caloportador) que circula por los intercambiadores subterráneos llamados intercambiadores geotérmicos. Aten- diendo a la naturaleza de los intercambia- dores, éstos se pueden clasificar en sistemas abiertos y sistemas cerrados, y, dentro de estos últimos, diferenciar entre intercam- biadores geotérmicos horizontales, inclina- dos y verticales. Quedan al margen de esta clasificación las cimentaciones termoactivas, el aprovechamiento de aguas drenadas por minas y túneles, y los colectores de calor ubi- cados en conducciones de aguas residuales, por considerarlos aprovechamientos com- plementarios, nunca desdeñables, de la fun- ción principal que deben cumplir las obras en las que se ubican. Los intercambiadores geotérmicos ver- ticales suponen la interconexión de varios pozos o sondeos geotérmicos en los que se a E n E E t a t t c s c ci i i i l l l p i - i n t n t t p e p p d ó ó p p e e g e i- g o o o o e n r r r n d e ón d n - nd e a en e e g d . d do e e e d d d d o ol l s s s p s s s e e e i i i e e e e ló d e e d d ó ó i n n n e e ee a g n da a g t p pa i i a a t t te n n d c d d a a c c e e a e e e g co r r r i i o l l os a a a l r r r a ifi a a fi g g fic n s ln s c st l r r r í í í i i i o o o d t n p a ot e la t t t a a a a s s s e í í í o p o o c c c , l g , , l s s s p d d an e e u u u l e e e np x x x l l lo a a p p p p a o o s ag p p p p g u u u e e e a a a l l r r s s e e e t e e e e n n n rt lo o t t e e e c o o o r s s se d d d i i ic t t c c a a a c c t t e l e e e u u u c c c e e en é é é m s s sl r r r d l l n n r r la i i d d ar io o o t t t m c m l p a a a a e e e l r re o n n r r ra e e ne i i e d a a e ca ic a ap l l s s s c a a p o o o c s s e e , r , , p l s c l l s n c co sd n n e i i o o d l p p ca i ic c c e e a a ar a a c o o m m mo l e e e a a l l lu r a c ci n n on o eq al l e u u a a a c ió ó d d d t t t l s s so i i i lo c o o a a a e o o d cl n n á s ón m c c c l li s s s r i i i e i i d d m m o o r e e ee ma m má n n on re n n n e t l t t ás e a a e es t t t an q q a a al u u u r l . s s i i i p p p z z z t t t e e t t te e e í í í e e a a a- x x x e e r ri a a i a. - - - s s -