La energia geotermica o geotermia es la ciencia que estudia los fenómenos térmicos que tienen lugar en el interior de la tierra. El calor generado o almacenado en ella puede ser aprovechado y constituye la fuente de la energía geotérmica.

La energía geotérmica puede utilizarse de dos formas distintas, dependiendo del origen del calor que se utilice, que será útil para unas u otras aplicaciones.

Se puede utilizar directamente el calor generado por el magma en el interior de la tierra y que llega a la superficie en suelos volcánicos, aguas termales o géiseres.

En estas zonas pueden conseguirse temperaturas de 70 a 450 ºC, con las que puede generarse agua caliente para calefacción o vapor de agua para procesos industriales o generación de electricidad.

Por desgracia hay pocas zonas con presencia volcánica o aguas termales que estén al alcance de todos y puedan ser utilizadas.

También es posible aprovechar el calor acumulado por la gran masa que forma el suelo, aunque esté a poca temperatura, y producir agua caliente para uso doméstico y calefacción en cualquier lugar.

En este caso no se aprovecha directamente el calor generado en el interior de la tierra, sino que se utiliza la capacidad de intercambio de calor que ofrece el suelo (absorber y ceder calor manteniéndose a una temperatura constante).

Bomba de calor geotérmica

En cualquier tipo de clima, la corriente de las aguas pluviales, el sol y el viento convierten el suelo en una fabulosa reserva de energía. Gracias a su densidad, la tierra absorbe y conserva de forma permanente, incluso en invierno, todo este calor, que se podrá extraer utilizando una bomba de calor geotérmica.

Una bomba de calor geotérmica utiliza la gran masa del subsuelo para intercambiar calor con él, beneficiándose de la característica de mantenerse a una temperatura prácticamente constante a lo largo del año.

A una profundidad de 15 a 20 m la temperatura del subsuelo se estabiliza alrededor de los 17 ºC. La bomba de calor es mucho más eficiente si tiene que conseguir los 21 o 22 ºC de confort en invierno desde los 17 ºC del suelo que desde los 10 ºC o menos a los que está el aire.

En verano esta diferencia se acentúa, ganando eficiencia la bomba de calor cuando trabaja como refrigerador. Mantener la temperatura de confort de 25 ºC en verano desde los 17 ºC del subsuelo tiene un coste energético mucho menor que hacerlo desde los 30 o 40 ºC del aire exterior.

A esta ventaja que presenta el subsuelo se le añade otra que incrementa la eficiencia de la bomba de calor, y es el hecho de realizar el intercambio de calor de forma óptima, mediante un fluido y no mediante un gas como el aire.

Con todo ello una bomba de calor geotérmica consigue un ahorro energético y económico en calefacción, agua caliente y aire condicionado de hasta un 75%.

Para realizar el intercambio de calor con el subsuelo la bomba de calor geotérmica necesita un lazo enterrado que esté en contacto directo con la tierra y por donde circule el fluido transferidor de calor. Este sistema se denomina de lazo cerrado.

Si se coloca el lazo en posición vertical no será necesaria una superficie grande de terreno al descubierto, pero si perforar el suelo hasta 30 m o 50 m de profundidad, siendo necesario en algunos casos llegar hasta los 100 m de profundidad.

Si se coloca en horizontal será necesario una superficie descubierta algo mayor a la superficie por calentar, y enterrar el lazo entre 1 y 2 m de profundidad.

También puede utilizarse para el intercambio de calor aguas freáticas como fuente de calor a temperatura constante. Este sistema se denomina de lazo abierto y, a diferencia del anterior, no circula siempre el mismo fluido por el interior del lazo.

Se usa el agua de un pozo como fluido para absorber o ceder calor al sistema y, después de su utilización, de devuelve un pozo para efluvios situado a no más de 10 m del anterior y en el mismo sentido del flujo de la capa freática.