Geotermia: usos, ventajas, desafíos y ejemplos reales

La búsqueda de energías renovables se ha convertido en una prioridad global. Entre las alternativas más prometedoras, aunque menos conocidas, se encuentra la energía geotérmica: una fuente que aprovecha el calor natural del interior de la Tierra para generar electricidad y proporcionar calefacción.

Si te interesa este campo y todo lo relacionado con la energía, puede estudiar el Máster Universitario en Energías Renovables online o el Máster en Transición Energética en Madrid de la Escuela de Sostenibilidad de la Universidad Europea te permitirán especializarte en esta y otras tecnologías limpias. Estos programas están diseñados para profesionales que buscan liderar la transición energética, con un enfoque práctico en el diseño y gestión de proyectos geotérmicos, solares y eólicos.

¿Qué es la geotermia?

La energía geotérmica es aquella que se obtiene del calor almacenado en el subsuelo terrestre. Este calor proviene principalmente de dos fuentes: el núcleo fundido de la Tierra y la desintegración de elementos radiactivos en la corteza. El gradiente térmico natural hace que la temperatura aumente aproximadamente 30 °C por cada kilómetro de profundidad, lo que genera un enorme potencial energético bajo nuestros pies.

A diferencia de otras energías renovables como la solar o la eólica, la geotérmica presenta una ventaja fundamental: está disponible de forma continua las 24 horas del día, sin depender de condiciones climáticas o estacionales. Esta característica la convierte en una fuente de energía verde especialmente valiosa para garantizar el suministro eléctrico de forma estable.

Existen diferentes clasificaciones de recursos geotérmicos según su temperatura. Los yacimientos de alta entalpía (más de 150 °C) son ideales para la generación eléctrica, mientras que los de baja y media entalpía (menos de 150 °C) se utilizan principalmente para aplicaciones térmicas directas como calefacción.

¿Cómo funciona la energía geotérmica?

El funcionamiento de un sistema geotérmico se basa en extraer el calor del subsuelo mediante perforaciones y utilizarlo para diferentes aplicaciones energéticas. El proceso varía según el tipo de instalación, pero generalmente sigue estos pasos:

En primer lugar, se perforan pozos a diferentes profundidades para acceder a los reservorios geotérmicos. Estos pueden ser depósitos naturales de agua caliente o vapor, o bien roca caliente seca que requiere la inyección de agua para extraer el calor. La profundidad de perforación depende del recurso disponible: desde unos pocos metros para aplicaciones de baja temperatura hasta varios kilómetros para centrales de generación eléctrica.

Una vez alcanzado el reservorio, el fluido caliente o vapor asciende a la superficie por diferencia de presión. En las centrales geotérmicas de vapor seco, el vapor natural se utiliza directamente para mover turbinas conectadas a generadores eléctricos. Este es el sistema más simple y el primero que se desarrolló históricamente.

Las centrales de vapor de destello (flash steam) son las más comunes. En estas, el agua caliente a alta presión se bombea a tanques de menor presión donde se vaporiza parcialmente. El vapor generado mueve las turbinas, mientras que el agua líquida sobrante puede reinyectarse al subsuelo para mantener la sostenibilidad del sistema.

Para recursos de menor temperatura existen las centrales de ciclo binario, que utilizan un fluido secundario con punto de ebullición más bajo que el agua. El calor geotérmico calienta este fluido secundario, que al vaporizarse mueve las turbinas. Este sistema permite aprovechar temperaturas tan bajas como 57 °C.

Las bombas de calor geotérmicas funcionan de manera diferente. Estas instalaciones utilizan el calor constante del subsuelo superficial para climatizar edificios mediante un circuito cerrado. En invierno extraen calor del terreno para calentar, y en verano funcionan a la inversa para refrigerar.

Aplicaciones de la geotermia

Las aplicaciones de la energía geotérmica son diversas y abarcan desde usos industriales hasta domésticos:

• Generación eléctrica: es la principal aplicación industrial es la producción de electricidad en centrales geotérmicas. Países como Estados Unidos, Indonesia, Filipinas y Nueva Zelanda lideran la capacidad instalada mundial. Según la Asociación de Energía Geotérmica, la capacidad global supera los 15 GW.
• Calefacción urbana: una de las aplicaciones más eficientes es el uso directo del calor para redes de calefacción. Islandia es el ejemplo referente, donde aproximadamente el 90% de los edificios se calientan con agua geotérmica distribuida por tuberías subterráneas.
• Climatización de edificios: las bombas de calor geotérmicas ofrecen una solución eficiente para calefacción y refrigeración en viviendas, oficinas y centros comerciales. Estas instalaciones pueden alcanzar un coeficiente de rendimiento (COP) superior a 4, duplicando la eficiencia de sistemas convencionales.
• Usos industriales: el calor geotérmico se emplea en procesos industriales como el secado de productos agrícolas, la pasteurización en la industria alimentaria, la producción de papel y la destilación. Los invernaderos también aprovechan esta energía para mantener temperaturas óptimas de cultivo durante todo el año.
• Balnearios y turismo: el uso recreativo y terapéutico del agua termal ha sido una constante histórica. Muchas zonas con recursos geotérmicos han desarrollado una industria turística basada en spas y balnearios.

Ventajas y desafíos de la energía geotérmica

La energía geotérmica presenta múltiples beneficios que la posicionan como una opción clave para la sostenibilidad ambiental:

Entre sus ventajas destacan:

• La disponibilidad continua es quizá su mayor fortaleza. A diferencia de la solar o eólica, no depende de condiciones meteorológicas, lo que garantiza un suministro estable que puede funcionar como energía base en el sistema eléctrico.
• El bajo impacto ambiental también es significativo. Las emisiones de CO₂ de una central geotérmica son mínimas, alrededor de 45 gramos por kWh, menos del 5% de las emisiones de una central de carbón. Esto contribuye directamente a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.
• La eficiencia del espacio es otra ventaja importante. Las instalaciones geotérmicas tienen una huella física pequeña comparada con otras plantas de energía renovable, lo que permite su integración en diferentes entornos sin grandes alteraciones territoriales.

Desde una perspectiva económica, aunque la inversión inicial es elevada, los costes operativos son bajos y predecibles. Una vez instalada, una central geotérmica puede operar durante décadas con mantenimiento mínimo. Además, fomenta el desarrollo local al crear empleos cualificados y reducir la dependencia energética exterior.

Sin embargo, también enfrenta desafíos importantes como:

• La principal limitación es la disponibilidad geográfica. Los recursos geotérmicos de alta temperatura están concentrados en zonas de actividad volcánica o límites de placas tectónicas, lo que restringe su implantación masiva. Aunque las tecnologías de baja temperatura amplían las posibilidades, no todos los territorios tienen potencial suficiente.
• Los costes iniciales de exploración y perforación son considerables. La inversión necesaria para identificar yacimientos viables y construir los pozos puede alcanzar millones de euros, lo que representa una barrera económica significativa.
• Existen riesgos técnicos asociados a la exploración. No siempre las perforaciones encuentran recursos explotables, y el agotamiento del reservorio es posible si la extracción supera la capacidad de regeneración natural.

Desde el punto de vista ambiental, aunque mucho menores que otras fuentes, pueden producirse emisiones de gases como sulfuro de hidrógeno o pequeñas cantidades de CO₂ atrapadas en el subsuelo. Además, en algunos casos puede generarse microsismicidad inducida por las perforaciones, aunque generalmente imperceptible.

El marco regulatorio y administrativo también supone un obstáculo en muchos países, donde falta legislación específica que impulse el desarrollo geotérmico con incentivos adecuados.

La energía geotérmica representa una pieza fundamental en la transición hacia un modelo energético sostenible. Su capacidad para proporcionar energía limpia de forma constante, junto con sus múltiples aplicaciones, la convierten en un recurso natural valioso que merece mayor atención. A medida que las tecnologías avanzan y los costes se reducen, es probable que veamos una expansión significativa de esta fuente de energía en las próximas décadas. Para quienes aspiran a participar en esta transformación, la formación especializada en energías renovables abre un camino profesional lleno de oportunidades en un sector en pleno crecimiento que demanda profesionales cualificados capaces de diseñar, gestionar e implementar proyectos geotérmicos y otras tecnologías limpias.

Son muchas las carreras relacionadas con medio ambiente por las que puedes optar para trabajar en este campo, dentro de la Escuela de Sostenibilidad puedes acceder a sus diferentes formaciones, desde cursos y grados hasta másteres especializados.