Desde climatizar edificios y espacios hasta la generación de electricidad

El arquitecto Eduardo Souza* expone en este informe publicado por la web chilena Plataforma arquitectura, los distintos aprovechamientos que la geotermia brinda a la sociedad, como energía sostenible, permanente y disponible en cualquier emplazamiento

A diferencia del aire, la temperatura del subsuelo varía muy poco durante el año o según la posición geográfica. Unos pocos metros por debajo de la superficie, la temperatura del suelo oscila entre 10 y 21 °C (50 y 70 °F), según la región. Excavando más profundo, la temperatura aumenta entre 20 y 40 grados centígrados por km, alcanzando el núcleo de la Tierra, que se acerca a los 5000 °C. De hecho, pensar en cómo habitamos una esfera que orbita el espacio con un centro resplandeciente puede resultar angustiante para algunos. Sin embargo, puede ser útil saber que usar la energía de formación de la Tierra para generar electricidad es una forma sostenible y eficiente que ya es común en algunos países. Al mismo tiempo, también podemos aprovechar la temperatura suave que se encuentra a pocos metros bajo tierra para climatizar los edificios, ya sea en climas cálidos o fríos.

Las aguas termales son un buen ejemplo de cómo es posible aprovechar las diferencias de temperatura que se encuentran dentro de las capas de la Tierra. Ya sea por algún proceso de surgencia volcánica o por el propio gradiente de temperatura, las aguas termales se calientan naturalmente y emergen en la superficie de algunos lugares. Como generalmente contienen un indicador de mineralización más alto que el agua común, tienden a recetarse para la relajación e incluso para aliviar el dolor y la enfermedad.

Un proyecto icónico son los Baños Termales de Peter Zumthor en la ciudad suiza de Vals, casi un santuario para estas aguas. Las aguas termales ocurren en todo el mundo, pero hay países cuyo subsuelo es más activo. Islandia es conocida por tener múltiples aguas termales repartidas por todo el país. El proyecto Guðlaug Thermal Pools de BASALT Architects, por ejemplo, se integra con las rocas costeras y crea una piscina natural climatizada justo al lado de la playa.

Además del ocio, es posible aprovechar el calor contenido en las rocas y fluidos bajo la corteza terrestre para generar energía eléctrica. La energía geotérmica se utilizó inicialmente en Italia en 1904 y desde entonces ha crecido y se ha identificado como una buena fuente de energía renovable. Para ello, se excavan pozos para acceder al vapor caliente y al agua contenida en el subsuelo. Al subir a la superficie, este calor se utiliza para impulsar turbinas que generarán electricidad. La energía geotérmica se utiliza en más de 20 países, como Indonesia, México y Japón, siendo Estados Unidos el mayor productor.

A pesar de ser esencialmente limpia y emitir poco CO2, existen algunas desventajas en este tipo de energía. El primero es el alto costo inicial de instalación, pero también la emisión de dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno. También pueden ocurrir pequeños terremotos, ya que operan a lo largo de las placas tectónicas de la corteza terrestre.

A través de un mecanismo similar, también es posible calentar agua y distribuirla a las redes de infraestructura. PK Arkitektar ha desarrollado un conjunto de estaciones de bombeo geotérmico en la capital islandesa Reykjavik. Hoy en día, todas las casas de Reykjavik se calientan con agua geotérmica, lo que hace que el antiguo sistema de calefacción de petróleo, que generaba humo, quemaba combustibles fósiles y contaminaba el aire de la ciudad, quedara obsoleto.

También es posible aprovechar la diferencia de temperatura entre la superficie y el subsuelo para calentar y enfriar edificios. Básicamente, el sistema consiste en instalar tuberías enterradas junto al edificio, llenas de agua o algún otro fluido, y una bomba de calor. Esto hará que el líquido fluya en las tuberías desde el subsuelo hacia la superficie de forma permanente, intercambiando calor con el suelo. Este dispositivo puede entonces alimentar el sistema de aire acondicionado del edificio, a través de conductos, o ser utilizado para calentar agua. Si la temperatura del suelo es superior a la temperatura del aire ambiente, la bomba de calor transferirá calor del suelo al edificio. También puede operar a la inversa, moviendo el calor del aire ambiental de un edificio al suelo, enfriando el edificio. Para una explicación más detallada, lee este material desarrollado por la EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos).

Hay varios ejemplos de energía geotérmica utilizada para la climatización de edificios. En el Gare Maritime Workspace, de Neutelings Riedijk Architects + Bureau Bouwtechniek, 12 pozos excavados a 140 metros de profundidad se encargan de refrigerar el espacio, además de varios otros aspectos tecnológicos y sostenibles incluidos en el proyecto. En el Jardín infantil Sant Pere Pescador, de Abar + Ovidi Alum, la fontanería que recorre el sótano del patio está conectada al sistema de calefacción por suelo radiante, proporcionando la climatización del edificio. En el Hotel Ecco de DISSING+WEITLING Architecture en Dinamarca, el sistema geotérmico es parte del concepto general. Según la memoria del proyecto, «el diseño del edificio está optimizado en todos los sentidos, no solo por el uso de calefacción/refrigeración geotérmica y energía solar, sino también por la forma circular de la planta misma, que permite el mejor uso de el espacio disponible, las distancias cortas dentro del edificio y la pérdida mínima de calor debido a la superficie reducida».

Hacer uso de los recursos renovables y disponibles localmente para los edificios es esencial para imaginar un futuro mejor en el que podamos aprender a vivir en una relación cooperativa con la naturaleza de nuestro planeta, y no solo la exploración.

* Eduardo Souza es Arquitecto y Urbanista graduado en la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC). Maestro en Planificación Urbana, Historia y Arquitectura de la Ciudad, también en la UFSC, con investigación relacionada con el tema de movilidad y la expansión urbana. Colabora en ArchDaily Brasil desde 2012 y actualmente es editor de Materials