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jueves, 23 de febrero de 2012

LA ENERGÍA GEOTÉRMICA ¿RENOVABLE? Y LA CARROZA DE CENICIENTA


Las fuentes de energía renovables constituyen hoy en día uno de los términos profilácticos más comunes contra el cambio climático, las emisiones de CO2 y el ahorro de energía en general.
Dejaremos para otra ocasión la solar térmica, fotovoltaica, biomasa y eólica cuyo camino es ya largo, tortuoso y bien conocido para muchos y trataremos sobre la hermana pobre: la energía geotérmica.

Este tipo de energía ¿renovable?, denominada en muchos ámbitos como solar geotérmica, consiste en el aprovechamiento de la temperatura constante del subsuelo para utilizarlo como evaporador o condensador de un sistema térmico con bomba de calor, ya sea mediante un sistema cerrado o abierto con captación de aguas subterráneas.

La Directiva 2009/28/EC del Parlamento Europeo y del Consejo 23 de abril 2009 relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables fija un valor de rendimiento estacional mínimo (SPF) para catalogar una instalación de bomba de calor como fuente renovable. Esto quiere decir que serán las características de la bomba de calor y, sobre todo, las temperaturas de trabajo las que determinen el carácter renovable de un sistema geotérmico con bomba de calor.

Actualmente se están ejecutando en España muchas instalaciones geotérmicas en sistema abierto, especialmente en edificios públicos de la Administración, que presumen de la utilización de fuentes de energía renovables pero, ¿es así en realidad?
Un sistema abierto capta agua de un acuífero subterráneo para volverla a verter tras el intercambio térmico. Sin embargo, la mayoría de los estudios hidrogeológicos que se realizan actualmente para este tipo de sistemas brillan por su ausencia o falta de rigor y prevalece la cantidad sobre la calidad del agua, realizando captaciones superficiales en las que la temperatura del agua apenas varía con respecto a la exterior.
¿Cuál es, sin embargo, la ventaja ante la galería mediática? El sistema de climatización proyectado funciona.
Eureka.
La bomba de calor se adapta a las condiciones del agua extraída, pero el rendimiento de la instalación decae exponencialmente transformando la carroza en una calabaza pero nadie, salvo la factura eléctrica, lo detecta. Algo similar ocurre con los sistemas cerrados cuando no existe un análisis detallado de las condiciones de saturación térmica del subsuelo. El terreno en torno a la sonda se calienta progresivamente reduciendo el intercambio energético y, por lo tanto, el rendimiento de la instalación. Los majestuosos caballos se han transformado en ratones y la fuente de energía ya no se puede considerar como renovable.

Nosotros apoyamos, desde luego, la utilización de la energía geotérmica pero tratándola como una instalación compleja de ingeniería y geología, cuyo diseño debe estudiarse detalladamente en cada caso antes de invertir en una ilusión que puede desaparecer tras las campanadas de medianoche.

Y para ello en SOLUCIONES GEOTÉRMICAS realizamos simulaciones y estudios hidrogeológicos exhaustivos de todos los sistemas que nos permiten predecir el comportamiento a corto y largo plazo de las instalaciones garantizando su funcionamiento a máximo rendimiento.



Para finalizar, como en ocasiones anteriores (Ver artículo Pipi en la ducha ), acudo al Diccionario de la Real Academia Española para esclarecer el verdadero significado de las palabras que muchas veces utilizamos a nuestro antojo con absoluta irreverencia.  

Renovable (adj): Que puede renovarse.
Renovar (Del latin renovare): tr. Hacer como de nuevo algo, o volverlo a su primer estado.

¡Intelijencia, dame el nombre exacto de las cosas!
   
Por Alberto Hernández Bernad

martes, 3 de mayo de 2011

EL DESAFÍO DE LA ENERGIA GEOTERMICA EN USOS INDUSTRIALES


Como ya todos sabemos, la energía geotérmica es una fuente de energía renovable que aprovecha la temperatura del subsuelo para generar calor o frío, según proceda, mediante una bomba de calor.

En la actualidad esta forma de energía se está utilizando con excelentes resultados en instalaciones de calefacción y refrigeración en usos residenciales y, en particular, en viviendas unifamiliares. De una forma menos frecuente se realizan también instalaciones en edificios de oficinas y zonas de servicios, con gran éxito dado su mayor índice de explotación.

Sin embargo, ha llegado el momento de dar un paso más en cuanto a las aplicaciones de la energía geotérmica: el uso industrial.

El principal inconveniente que frena este ámbito de aplicación de forma generalizada es la utilización en los procesos industriales de fluidos a gran temperatura. La geotermia obtiene rendimientos superiores a otros sistemas en temperaturas por debajo de los 50 ºC y muchos de los procesos térmicos industriales trabajan por encima de los 100 ºC. Sin embargo, existen numerosos procesos del sector del metal (desengrase de piezas en líneas de pintado), del sector agroalimentario (lavado, secado, etc), así como en la industria química y del papel que utilizan fluidos a temperaturas bajas.

Según se ha podido analizar en las auditorias energéticas llevadas a cabo, estos procesos utilizan agua a baja temperatura que ha sido acumulada en cubas o depósitos antes de comienzo del proceso. Durante el proceso, los equipos térmicos empleados arrancan únicamente para mantener dicha temperatura. Este hecho permite concluir que la mayor parte de la energía empleada para calentar el agua se invierte en el calentamiento inicial de dichos depósitos. Y es ahí donde podría intervenir la energía geotérmica.

Ilustraremos nuestra propuesta con un ejemplo práctico: Una industria que utiliza una caldera alimentada por Gasóleo para calentar 9000 litros de agua a 45 ºC. La energía térmica necesaria para calentar la cuba de agua desde los 10 ºC hasta los 45 ºC es de 315 termia.
El precio de referencia de la DGA por termia de gasóleo C es de 0,088 €/termia.
En el caso de un sistema de energía geotérmica, con suministro eléctrico en tarifa 6.1, utilizaría el periodo 6 (de 22:00 a 8:00) para alimentar la bomba de calor. Un precio de referencia para la energía eléctrica en este periodo podría ser 0,07 €/kw.h lo que, considerando un COP=4 para la bomba de calor, equivale a un precio de energía térmica de 0,02034 €/termia, casi cuatro veces menos que con el sistema convencional.
La diferencia en el coste diario del proceso de calentamiento entre ambos usos es de 21,31 €/día. Lógicamente, el valor de la energía consumida variará dependiendo de la temperatura ambiente pero el precio relativo del coste de la energía térmica siempre será el mismo, salvo modificaciones del precio del combustible y la electricidad.

Además, la promoción de este tipo de sistemas permitiría aprovechar la energía producida por la noche por los aerogeneradores o incluso permitiría una importación económica de la energía nuclear de Francia, reduciendo los precios de la energía eléctrica y favoreciendo el uso de energías limpias.

El uso de la energía geotérmica para usos industriales constituye un gran desafío para todos los profesionales involucrados que el equipo de DOLMEN INGENIERIA y SOLUCIONES GEOTÉRMICAS ya ha aceptado mediante el análisis y simulación de este tipo de sistemas en diferentes condiciones de funcionamiento.

Por Alberto Hernández