Geotérmica — calor bajo nuestros pies
Perforación, agua, gases, sismicidad y calor continuo. Teoría, fórmulas, ejemplos resueltos y aplicaciones.
El calor está ahí; llegar hasta él cuesta
Por qué hay calor bajo nuestros pies
El interior de la Tierra conserva una enorme cantidad de calor, resultado tanto del calor residual de la formación del planeta como de la desintegración continua de elementos radiactivos naturales presentes en las rocas profundas. Ese calor sube lentamente hacia la superficie mediante conducción, pero en determinadas zonas geológicas —cerca de bordes de placas tectónicas, zonas volcánicas o puntos calientes— se acumula a profundidades relativamente accesibles, en forma de rocas calientes, agua caliente o vapor atrapado en formaciones porosas. Aprovechar ese calor de forma útil exige, en la práctica, dos tecnologías muy diferentes según a qué profundidad y temperatura se encuentre.
Geotermia superficial frente a geotermia profunda: dos tecnologías, no una
La geotermia superficial usa el terreno de los primeros metros bajo la superficie como fuente o sumidero de calor para una bomba de calor geotérmica: la temperatura del subsuelo permanece razonablemente estable durante todo el año, lo que permite extraer calor en invierno y ceder calor en verano con un consumo eléctrico modesto. La geotermia profunda, en cambio, perfora pozos de cientos o miles de metros para acceder directamente a agua caliente o vapor natural, y puede generar tanto calor directo para uso industrial o de calefacción de distrito como electricidad, si la temperatura del recurso es suficientemente alta para mover una turbina.
Antes de producir nada: estudios, plataformas y perforación
Desarrollar un proyecto de geotermia profunda exige, antes de extraer nada, estudios geológicos detallados para localizar el recurso con precisión, seguidos de una perforación que en muchos aspectos técnicos se parece a la de la industria de petróleo y gas: plataformas de perforación, acero para el revestimiento del pozo, cemento para sellarlo, bombas y tuberías especializadas capaces de resistir temperaturas elevadas y, en muchos casos, fluidos corrosivos.
Una vez operativa: continua, compacta, pero no sin complicaciones
En funcionamiento, una planta geotérmica puede entregar calor o electricidad de forma prácticamente continua, sin depender del sol o del viento, y con una ocupación de superficie pequeña comparada con parques solares o eólicos de potencia equivalente. Sin embargo, los fluidos extraídos del subsuelo pueden contener sales disueltas y gases —a veces corrosivos o incluso ligeramente radiactivos, según la geología local—, lo que exige sistemas de separación, reinyección del fluido usado de vuelta al subsuelo, y vigilancia continua de la corrosión en tuberías y equipos.
El riesgo que exige vigilancia activa: la sismicidad inducida
Extraer o inyectar fluido a presión en el subsuelo cambia el estado de tensión de la roca circundante, y en determinadas condiciones geológicas puede inducir actividad sísmica. Este riesgo es especialmente relevante en proyectos de geotermia mejorada (o EGS), que fracturan deliberadamente roca de baja permeabilidad, sin un yacimiento natural previo, para crear un sistema artificial de circulación de fluido — la hoja de datos de esta página desarrolla un caso real donde este mecanismo causó un terremoto con daños materiales y heridos, y explica por qué este riesgo es específico de esa tecnología concreta, no de toda la geotermia por igual.
Un recurso finito a la escala de su explotación
Contra la intuición de «calor infinito bajo tierra», un yacimiento geotérmico concreto puede enfriarse con el uso si se extrae calor más deprisa de lo que la conducción natural lo repone desde las profundidades. Los pozos también pierden rendimiento con los años por incrustaciones minerales o corrosión, y las bombas necesarias para hacer circular el fluido consumen electricidad que hay que descontar de la energía neta obtenida. Al cerrar una instalación, los pozos deben sellarse cuidadosamente para evitar que fluidos del subsuelo contaminen acuíferos cercanos, y el emplazamiento en superficie debe restaurarse como cualquier otra instalación industrial.
Dónde encaja realmente esta tecnología
La geotermia es especialmente valiosa cuando el recurso térmico está geográficamente cerca de una demanda de calor concreta —calefacción urbana, invernaderos, procesos industriales—, porque transportar calor a larga distancia es mucho menos eficiente que transportar electricidad. Antes de considerar cualquier proyecto geotérmico como una solución evidente, conviene comparar siempre la temperatura útil real del recurso, la energía de bombeo necesaria, el plan de reinyección de fluidos, el riesgo sísmico local y la vida útil esperada del yacimiento — no basta con confirmar que existe calor bajo el suelo.
Un recurso local, no una fuente universal
A favor: calor o electricidad continua, sin depender del sol o del viento, con una ocupación superficial pequeña una vez en operación. En los usos térmicos directos (calefacción de distrito, invernaderos) puede ser muy eficiente comparada con quemar combustible.
A vigilar: el recurso es geográficamente limitado — temperatura, profundidad y permeabilidad de la roca deciden si un emplazamiento es viable, y no todos los países tienen buenas zonas geotérmicas accesibles. La perforación comparte buena parte del riesgo técnico y ambiental de la industria de petróleo y gas: fluidos con sales y gases, corrosión, y la necesidad de reinyectar lo extraído.
El riesgo que exige vigilancia activa: extraer o inyectar fluidos a presión en el subsuelo puede inducir sismicidad, especialmente en proyectos de roca caliente profunda (geotermia mejorada o EGS) que fracturan la roca de forma deliberada para crear un yacimiento artificial. No es un riesgo teórico: ver la hoja de datos para un caso real que causó daños materiales y heridos.
Antes de llamarla «calor infinito»: un yacimiento puede enfriarse si se extrae calor más deprisa de lo que la Tierra lo repone a esa profundidad. Compara siempre temperatura útil, energía necesaria para bombear, plan de reinyección, riesgo sísmico local y vida útil prevista del pozo — no solo la existencia de calor bajo tierra.
Los números, con su origen
Cuando fracturar la roca sale mal: Pohang, Corea del Sur (2017)
Un proyecto de geotermia mejorada (EGS, por sus siglas en inglés) inyecta agua a presión en roca profunda y de baja permeabilidad para crear artificialmente una red de fracturas que permita circular fluido caliente entre dos pozos — en Pohang, a más de 4 km de profundidad. Entre enero de 2016 y septiembre de 2017 se realizaron cinco estimulaciones hidráulicas sucesivas. Cada una generó enjambres de sismicidad menor, hasta que el 15 de noviembre de 2017, dos meses después de cesar la estimulación, se produjo un terremoto de magnitud 5,4-5,5: el evento sísmico más dañino de Corea del Sur desde que existen registros instrumentales (1905). Causó 90 heridos y unos 52 millones de dólares en daños. Es el mayor terremoto inducido conocido en un proyecto EGS en todo el mundo.
Fuentes: Science — Assessing whether the 2017 Mw 5.4 Pohang earthquake was an induced event; Stanford Report — Solving geothermal energy's earthquake problem.
Por qué esto no descarta toda la geotermia
El riesgo sísmico de Pohang es específico de la geotermia mejorada (EGS), que fractura deliberadamente roca de baja permeabilidad donde no existía un yacimiento natural. La geotermia convencional —perforar donde ya existe agua caliente o vapor de forma natural, como en Islandia o buena parte de la geotermia superficial con bombas de calor— no comparte ese mismo mecanismo de riesgo, aunque cualquier inyección o extracción de fluido a presión exige vigilancia sísmica local.
El cuadro comparativo
| Indicador | Geotérmica | Contexto |
|---|---|---|
| Ocupación superficial en operación | Pequeña, comparable a otras fuentes térmicas | Plataforma de pozos y planta, sin necesidad de extensas áreas de captación |
| Continuidad | Alta (no depende del sol o del viento) | A diferencia de la solar y la eólica, puede operar como carga base |
| Riesgo geográfico | Alto: depende enteramente del recurso local | Temperatura, profundidad y permeabilidad deciden la viabilidad, a diferencia de fuentes que se pueden instalar en casi cualquier lugar |
Qué falta en esta tabla
No existe todavía una cifra global consolidada de sismicidad inducida por geotermia comparable a las tablas de mortalidad o emisiones de otras fuentes: cada emplazamiento tiene su propia geología y su propio umbral de riesgo, por lo que la evaluación seria es siempre local, no una cifra genérica aplicable a cualquier proyecto geotérmico del mundo.
Fuentes
- La AIE mantiene el perfil de la energía geotérmica.
- El estudio de referencia sobre el terremoto inducido de Pohang: Science — Assessing whether the 2017 Mw 5.4 Pohang earthquake was an induced event.
- Contexto y lecciones del caso surcoreano: Stanford Report — Solving geothermal energy's earthquake problem.