La Región de Murcia guarda en el subsuelo ocho veces más energía de la que necesita
Una tesis doctoral de la UPCT mapea la energía geotérmica disponible
La energía geotérmica superficial es aún, en esta zona de España y otras del sur de Europa, la gran desconocida de entre las energías renovables para proveer climatización renovable. Se trata de la energía obtenida a través del calor proveniente del interior de la tierra, utilizando la temperatura estable del subsuelo y cuya ventaja más destacable es que está disponible siempre, en todo momento, esto es 24 horas/365 días al año, a diferencia de otras como la solar o la eólica, que dependen de las condiciones climáticas.
No obstante, en el caso de la geotermia es difícil valorar de cuántos recursos se disponen. Para su estimación, es necesario conocer y combinar (a través de algoritmos) ciertas condiciones del subsuelo, como son el tipo de roca y el grado de presencia de agua, entre otros. Según la investigadora y doctora en Energías Renovables por la Universidad Politécnica de Cartagena, Adela Ramos Escudero, «para conocer esta información no solo de un punto específico sino de un área determinada (la Región de Murcia, por ejemplo) es necesario procesar gran cantidad de información georreferenciada que permita decir qué hay y dónde está».
El empleo de Sistemas de Información Geográficos (GIS, por sus siglas en inglés) se ha convertido en una herramienta fundamental que resuelve esa necesidad y que, además, permite exportar los resultados en forma de mapas, muy útiles para dar a conocer los resultados de forma clara al público en general.
La investigación ha dado lugar a metodologías basadas en GIS para determinar el potencial geotérmico a nivel europeo, regional y urbano
«Al igual que ha ocurrido con las otras renovables, cuando se encontraban en su fase inicial, determinar su potencial es clave para su desarrollo. La publicación de esta información no solo mejorará la confianza entre las autoridades y la población, sino que va a permitir generar sólidos conocimientos para construir capacidad institucional que sirva para legislar y que sea una alternativa visible», según la experta.
Gana relevancia el hecho de que las instalaciones geotérmicas permitan generar tanto calefacción en invierno como refrigeración en verano, muy demandada en la Región de Murcia, y que cuya necesidad está creciendo en todos los países de la UE.
Tras más de 15 años trabajando en el sector privado, y a pesar de no contar con financiación para el estudio, Ramos se decidió a desarrollar su tesis doctoral, «centrada en el desarrollo de metodologías basadas en GIS, aplicables a distintas escalas, para determinar el potencial de la energía geotérmica superficial para su aprovechamiento en climatización», afirma. Estas metodologías han sido aplicadas a nivel continental generando mapas de información que cubren todos los países miembros de la Unión Europea, a nivel regional se ha aplicado en la Región de Murcia y a nivel urbano específicamente en zonas urbanas de Cartagena y Lorca.
El trabajo ha generado información dirigida al público en general y a los tomadores de decisiones energéticos. Asegura que los resultados obtenidos «nos dicen cuánta energía hay en el subsuelo, cuánta podemos sacar con la tecnología existente (tanto para calefacción en invierno como para refrigeración en verano), cuánto nos cuesta extraerla y finalmente, cuántas emisiones de CO2 estamos dejando de emitir al utilizarla». Asimismo, se han generado por primera vez mapas de potencial geotérmico para refrigeración aplicados a la Región de Murcia.
El trabajo, que ha sido codirigido por el departamento de Física Aplicada de la Universidad Politécnica de Valencia, ha llevado a la investigadora a realizar una estancia predoctoral en la Universidad de Delft, en Holanda, que le ha permitido «conocer un nuevo aprovechamiento geotérmico prácticamente desconocido en España y determinar su potencial aquí a nivel nacional y desarrollar estudios de viabilidad en algunos puntos concretos de nuestro territorio», como ella misma dice.
Datos relevantes
La investigación ha dado lugar a metodologías basadas en GIS para determinar el potencial geotérmico a nivel europeo, regional y urbano de interés para la comunidad científica y que podrán ser replicadas en cualquier parte del mundo.
«Los mapas generados indican cómo el potencial va variando en función de las condiciones específicas de cada lugar. Es decir, los mapas sirven de herramienta de decisión para tomar decisiones en cuanto a que dónde la explotación de la energía geotérmica generar los mayores beneficios económicos y medioambientales», según Adela Ramos.
A escala europea se han combinado los datos de potencial geotérmico con los de población, cuya información revela qué condiciones de explotación se darán en las zonas donde es más probable que esta energía sea explotada. El objetivo era determinar las condiciones más frecuentes que se dan, una información de gran interés tanto para usuarios, como para instaladores y tomadores de decisiones energéticos.
En base a sus resultados, Ramos asegura que «en la Región de Murcia podemos extraer entre 4 y 20 MWh de calefacción al año y un rango de 2 a 13,5 MWh de refrigeración al año, valores que varían de un punto a otro de la Comunidad Autónoma».
Con respecto a la inversión económica necesaria para llevar a cabo una instalación geotérmica, se calcula que el periodo de retorno estimado se sitúa entre ocho y 20 años: teniendo en cuenta que la potencia requerida de la instalación geotérmica para cubrir las necesidades de calefacción y refrigeración varía entre 4 y 7 kW y que la longitud de la perforación para enterrar el intercambiador varía entre 40 y 200 metros, lo que supone un coste en un rango entre 2.500 y 6.500 euros.
«Aunque este período es considerado elevado en muchos casos, la producción del kWh geotérmico se puede obtener a un precio bastante competitivo (13 y 18 céntimos) comparado con el precio de la electricidad y su volatilidad. El alto precio de este tipo de instalaciones es debido mayormente al alto coste de las perforaciones. Si conseguimos reducir este coste, esta tecnología se convertirá en una opción mucha más competitiva», aclara la investigadora de la UPCT.
De los casos desarrollados en Lorca y Cartagena se pueden sacar algunas conclusiones muy interesantes. Por ejemplo, la valoración del potencial del recurso geotérmico arroja esta información: una vez combinada la demanda energética de un barrio en su conjunto y la energía geotérmica que se puede extraer del subsuelo en ese mismo barrio, se puede cubrir en un 200% la demanda de calefacción y 800% la demanda de refrigeración en Lorca solo con la energía disponible en el subsuelo. Es decir, Ramos apunta a que «tenemos entre 2 y 8 veces más la energía que necesitamos. En el caso de Cartagena, tenemos entre 10 y 12 veces la energía que necesitamos para proveer refrigeración y calefacción respectivamente».
Desde el punto de vista económico, la tesis doctoral concluye que en aquellas zonas donde la demanda energética es baja, «la tecnología geotérmica para una sola vivienda puede llegar a no ser rentable, sino que se debe instalar para un bloque de viviendas. En zonas donde la demanda es mayor, las instalaciones son rentables incluso sin contar con subvenciones públicas».
Por otro lado, se habla de tecnología geotérmica denominada Sistemas de almacenamiento energéticos en acuíferos (ATES del inglés, Aquifer Thermal Energy Storage). Su aplicación está limitada solo a zonas donde hay presencia de acuífero, algo que aunque parezca poco no lo es dado que, en España, el 50% de la población vive en zonas donde se da la presencia de acuíferos. Su aplicación conlleva unos ahorros enormes de consumo de energía primaria del 91% en edificios del sector terciario y del 70% en edificios de viviendas, que se traducen en un ahorro de emisiones de un 70% aproximadamente.
Transferencia
Todos los estos resultados del trabajo han sido o están siendo publicados en revistas de alto impacto científico, aunque Adela Ramos lamenta que los mecanismos para hacer llegar la información a las Administraciones Públicas no sean efectivos y «éstas no suelen tener en cuenta los resultados de las tesis doctorales».
Además, considera que la energía geotérmica es una gran desconocida y «no solo no se conoce su potencial, sino que se desconoce que también puede ser una solución en la Región para proveer refrigeración cubriendo la demanda energética de forma completa o parcial».
«Si es cierto que en su contra juega su alto coste inicial y no anima al público a probarla. Sin embargo, hay muchas evidencias que demuestran los grandes ahorros de energía que suponen y el ahorro en emisiones. Debe formar parte del abanico de tecnologías renovables en el mercado si queremos conseguir los objetivos marcados por Europa para fijar el aumento de la temperatura en 1.5ºC para 2050 y frenar los efectos del cambio climático», añade.
El objetivo de esta tesis doctoral ha sido primordialmente promover el uso de la energía geotérmica superficial para climatización. La publicación de su potencial en forma de mapas ha sido la vía para poner de manifiesto el recurso presente e inutilizado que hay bajo tierra.
Actualmente existe una línea de subvenciones para estos sistemas geotérmicos en la Región de Murcia, la cual ha sido publicada en el BORM número 245 de 22/10/2021, que estará activo hasta 2023.
