COMISIÓN DE GEOTERMIA DEL COLGEOCAT: LA GEOLOGÍA Y EL GEÓLOGO EN LOS SISTEMAS GEOTÉRMICOS

La comisión de Geotermia del Col·legi de Geòlegs de Catalunya desde el año 2009 impulsa la aplicación de la geotermia como fuente de energía renovable en la climatización de edificios, apostando por la profesionalización en el diseño e instalación de aprovechamientos geotérmicos someros (sondas geotérmicas o acuíferos). En el capítulo formativo y divulgativo se han organizado cursos y jornadas. El objetivo principal es concienciar a los distintos profesionales y potenciales usuarios de la importancia del geólogo en la realización de aprovechamientos geotérmicos. Es fundamental transmitir a los prescriptores (arquitectos, ingenieros, promotores, instaladores…) la importancia que tiene el subsuelo (geología e hidrogeología) en la viabilidad, rendimiento y eficiencia de los sistemas geotérmicos. La aportación profesional del geólogo posibilita el éxito de los sistemas geotérmicos: a nivel de diseño, proyecto, ejecución e instalación así como fundamentalmente su rentabilidad económica y energética.

INTRODUCCIÓN

La Comisión de Geotermia del Col·legi de Geòlegs de Catalunya (COLGEOCAT) se constituye en setiembre de 2009 como consecuencia del creciente interés, tanto social como del colectivo de geólogos, en este tipo de aprovechamiento energético.

Desde el 2007 COLGEOCAT ya seguía con especial interés los temas energéticos y en especial aquellos relacionados con las energías renovables. En referencia a estas últimas, empezaba a surgir una vieja conocida por nuestro colectivo: la energía geotérmica. Esto llevó a inicios del año 2009 a que se organizaran dos jornadas de carácter divulgativo, de las cuales surgió la necesidad de constituir la Comisión formada inicialmente por unos 20 colegiados.

Aunque la comisión abarca todos los campos de la geotermia (alta/media/baja/muy baja entalpia, aerogeotermia,…), actualmente el mayor auge en el apartado de la geotermia de muy baja entalpía, aprovechada mediante bomba de calor, hace que los mayores esfuerzos se centren en esta técnica.

OBJETIVOS DE LA COMISIÓN

El reconocimiento del geólogo como profesional conocedor del subsuelo es un reto continuo frente a la administración y sociedad en general por parte de este colectivo profesional. En otros campos ya existe una relación directa entre la actividad profesional y la figura del geólogo (Geotecnia, Hidrogeología). El aprovechamiento de la geotermia como recurso energético no se entiende sin la presencia, responsabilidad y reconocimiento de un geólogo. Aun así, existiendo una relación obvia, una parte significativa de las instalaciones geotérmicas que se implementan en nuestro país no incluyen la participación de un profesional del subsuelo. El conocimiento geológico del terreno requiere, sin duda, un especialista en la materia (ICOG, 2009). Se necesitan geólogos bien formados que aporten su conocimiento geológico en las actuaciones que tengan interacción con el subsuelo.

Con estas premisas la Comisión de Geotermia del COLGEOCAT se plantea desde su constitución, trabajar en la normalización de la actividad de la geotermia y en la formación de geólogos, tanto en el ámbito del diseño como en el de la perforación. Una normalización que, para obtener la autorización administrativa, haga necesaria como experto, la participación de un profesional de la geología.

Paralelamente se pretende potenciar la geotermia poniendo en valor la tecnología mediante su difusión ante administraciones, empresas y la sociedad en general.

Potenciar la participación del geólogo en los proyectos de geotermia

Es imprescindible que los prescriptores se den cuenta de la necesidad del geólogo en proyectos de cualquier envergadura. La administración, así como los lobbies del sector, deberán velar para que los proyectos geotérmicos se desarrollen con la profesionalidad requerida, bien a través de legislación o bien mediante sellos de calidad, asegurando así la viabilidad del sector. Por otra parte, el geólogo debe garantizar que el diseño y ejecución del campo de captación se adecue a las necesidades del suministro energético.
La presencia de un geólogo en las fases de diseño, proyecto y ejecución/instalación de un intercambiador geotérmico aporta el conocimiento necesario para asegurar la viabilidad, el rendimiento y la eficiencia de la instalación.

En la fase de diseño el conocimiento previo de la geología/hidrogeología determinará, de forma substancial, las hipótesis de capacidad de intercambio. Este conocimiento geológico puede ayudar a decidir también la viabilidad del proyecto. Esta participación se complementa en aquellos casos que lo requieran con una investigación detallada del emplazamiento (Test de Respuesta Térmica, Ensayos de Bombeo, presencia de acuíferos, …) a realizar durante la redacción del proyecto. Es más, el geólogo aporta valor añadido en esta etapa de definición, interpretación y comprensión de los datos obtenidos.

Ya en obra y durante la perforación e instalación de sondas geotérmicas, sellado de las mismas (sistemas cerrados) o perforación, revestimiento y filtros de los pozos de extracción e inyección (sistemas abiertos) su participación aportará la fiabilidad de una buena ejecución tanto a nivel técnico como medioambiental.

COLGEOCAT participa en todos aquellos foros en los que la geotermia es relevante (Figura 1). A nivel estatal forma parte de la plataforma tecnológica GEOPLAT. Esta plataforma tiene como objetivo principal la identificación y desarrollo de estrategias sostenibles para la promoción y comercialización de energía geotérmica en España. A nivel europeo COLGEOCAT es miembro de EGEC (European Geothermal Energy Council), asociación que actúa ejerciendo las acciones apropiadas ante las instituciones europeas, para desarrollar un marco jurídico e institucional, que permita a la geotermia ser una alternativa a las fuentes convencionales de energía. También trabaja para obtener los apoyos financieros que promuevan la implantación de esta tecnología teniendo en cuenta, entre otros, los beneficios ambientales de la geotermia.

En estos últimos meses se está gestando la creación del clúster de geotermia de Cataluña. El COLGEOCAT, junto a instituciones como el Institut Geològic de Catalunya (IGC), la Dirección General de Energía y Minas (DGEM), el Institut Català de l’Energia (ICAEN), la Agencia Catalana de l’Aigua (ACA), la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Autónoma de Barcelona (UAB) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) participan en el proceso de definición del plan estratégico. La comisión de geotermia trabaja para destacar la necesidad de contar con el criterio geológico como elemento fundamental para conseguir un desarrollo de la geotermia con la calidad técnica requerida por los consumidores.

Figura 1. Portada del tríptico realizado con motivo de la jornada; Geotermia en la edificación: del pozo provenzal a la red de calor de distrito; realizada en la edición del 2009 del CONSTRUMAT.

Regulación de los aprovechamientos geotérmicos

La administración tiene un papel clave en la regulación del sector, especialmente en su tutela técnica, administrativa y medioambiental a través del desarrollo normativo y de la promulgación de las instrucciones técnicas pertinentes. La relación directa entre la existencia de una un marco normativo y el desarrollo apropiado del mercado es un hecho evidente. La confirmación la encontramos en el caso alemán con la publicación de la norma VDI 4640.

En este país, el auge de instalaciones geotérmicas de principios de los años 80, sufrió una clara caída a pesar de mantenerse unos elevados precios del petróleo. Este hecho se produjo como consecuencia de las malas praxis en el sector, los consumidores desconfiaron. La recuperación exponencial de la aplicación de la geotermia coincide con la regulación del mercado alemán con la implementación de la mencionada norma a partir de finales de los 90. Este crecimiento se ha visto favorecido a su vez por el encarecimiento del precio del petróleo (figura 2).

Figura 2. Ventas de bombas de calor geotérmicas en Alemania y precio del petróleo entre los años 1978 y 2008 (Fernández Fuentes, IM.; Sanner, B. y Dumas, P. (2010)).

En nuestro país estamos en términos generales en una situación similar a la de Alemania en los años 80. Es importante pues, que la administración se implique en el desarrollo de una legislación específica. Aunque se tiene que tener muy claro que el marco regulatorio a implementar no perjudique el normal desarrollo del mercado geotérmico, incrementando la burocracia técnica o administrativa, implicando por tanto un mayor coste. Se debe exigir la aplicación de las medidas medioambientales y técnicas necesarias para garantizar un diseño y construcción adecuados del intercambiador geotérmico, en definitiva potenciar la profesionalización del sector.

En este sentido la Comisión de Geotermia del COLGEOCAT ha dedicado esfuerzos al estudio de las normas alemana (VDI 4640) y suiza (SIA 384/6). El objetivo es poder adaptar a nuestras particularidades y en su caso mejorar los estándares de países con amplia tradición y experiencia. Como resultado de este trabajo se ha elaborado una Guía Técnica que se divide en dos grandes apartados: Instalaciones simples (instalaciones de calefacción ≤30 kW de potencia instalada) e Instalaciones complejas (instalaciones de calefacción-refrigeración o >30kW de potencia instalada). La Guía pretende que los sistemas de geotermia de muy baja entalpía, con bomba de calor, se planteen con un proyecto con unos contenidos mínimos.

Formación especializada en termogeología

La amplia utilización de las bombas de calor geotérmicas ha implicado el desarrollo de una nueva rama de la geología: la termogeología, entendida esta como el estudio de la ocurrencia, movimiento y explotación de calor en la corteza terrestre. La profesionalidad pasa por una buena formación. En este sentido se aprovecha la experiencia y conocimiento existente en el colectivo, en el ámbito de la geotermia y sus aplicaciones, para su transmisión a los futuros profesionales.

A nivel europeo, y como respuesta a lo requerido en el anexo IV de la Directiva 2009/28/CE relativa al fomento del uso de energía procedente de energías renovables, se ha implementado el programa formativo GEOTRAINET. Este, tiene como objetivo desarrollar un programa educativo de ámbito europeo, como un paso importante hacia la certificación de instalaciones geotérmicas. La visión del proyecto GEOTRAINET es que los programas de formación y certificación sean reconocidos en toda Europa. Estos programas deberán proporcionar estándares de referencia para la enseñanza superior en el campo de la energía geotérmica superficial en todos los países participantes.
La formación es esencial para las personas interesadas en convertirse en diseñadores de sistemas geotérmicos o en perforadores acreditados y, especialmente, para garantizar la eficiencia y eficacia de los mismos a los consumidores. COLGEOCAT ha participado en este programa desde sus inicios en 2010. Esta participación amplía la capacitación y cualificación, desde el colectivo de geólogos para transmitir conocimiento a las empresas de geotermia de nuestro país.

En febrero de 2012 GEOTRAINET, formado por 15 delegados que actúan como coordinadores nacionales, se reunieron en Bruselas con en el Consejo Europeo de la Educación (EEB) para crear la Junta Europea Geotrainet Educativa. Los delegados discutieron el ambicioso programa de trabajo y revisaron la forma de desarrollar el trabajo llevado a cabo durante el proyecto Geotrainet (2008-2011). Algunos de los temas discutidos fueron: los planes de estudio y los resultados de aprendizaje, materiales de capacitación para próximos cursos, programa europeo de formación, …. Hasta este momento los países representados son: Austria, Bélgica, Bulgaria, Alemania, Estonia, España, Francia, Hungría, Irlanda, Italia, Lituania, Portugal, Suecia y el Reino Unido. En España el organismo coordinador y regulador de la formación certificada y acreditada a nivel europeo es GEOPLAT. Esta entidad en un futuro, coordinará y autorizará a entidades como COLGEOCAT para impartir la formación a nivel del estado español.

En la actualidad, COLGEOCAT está trabajando en el ámbito de la formación en un proyecto, quizá uno de los más ambiciosos de la comisión, que pretende instaurar un curso formativo en geotermia. Este curso a través de su convalidación por parte de GEOPLAT y GEOTRAINET permitirá acreditar los conocimientos de sus participantes a nivel europeo. Este curso, pionero en España y en Europa, pretende formar técnicos en todas las materias que conforman el aprovechamiento de la energía geotérmica de baja entalpía, capaces de garantizar una explotación eficiente de la misma.

Difundir la geotermia como alternativa energética real

La geotermia se puede considerar como la gran desconocida de las energías renovables en nuestro país. La situación en otros países de Europa, especialmente en los del centro y norte, es radicalmente diferente (Figuras 3 y 4). Hace décadas que la geotermia de baja entalpía, es ampliamente empleada, representando, en algunos casos, un porcentaje muy relevante de la generación aplicada a la climatización.

 Figura 3. Número de bombas de calor geotérmicas por cápita en países europeos en el año 2007 (SANNER, 2010).

Figura 4. Capacidad y número de bombas de calor geotérmicas en Europa en el año 2008 (SANNER, 2010).

En España, es necesario un gran esfuerzo para acercar la geotermia tanto a la administración como a la sociedad en general. Es evidente que la administración necesita de la geotermia para poder cumplir los objetivos marcados desde la Unión Europea. El objetivo 20-20-20 a cumplir por todos los estados miembros el año 2020 es la primera meta que la geotermia puede ayudar a conseguir.

Este objetivo consiste en reducir un 20% el consumo eléctrico y la emisión de gases de efecto invernadero, además de producir un 20% de la energía total de fuentes renovables. Los intercambiadores geotérmicos pueden producir un descenso en el consumo de energía convencional en la climatización de edificios y en la generación de agua caliente sanitaria (ACS) de entre un 50-80% mediante el uso de una fuente renovable que evita a su vez la generación de cantidades considerables de CO2. Teniendo en cuenta que el 66.7% de la energía consumida por los hogares españoles es por sus usos de climatización y ACS (figura 5), es decir unos 409965 TJ (IDAE, 2011), la contribución de la geotermia a la eficiencia energética de los hogares puede ser muy importante.

Figura 5. Estructura de consumo energético de los hogares españoles (IDAE, 2011)

Además desde una perspectiva general de país, la geotermia ofrece una energía local, limpia, renovable, gestionable y económica, que ayuda al descenso de la fuerte dependencia energética exterior. Por tanto, puede contribuir a la mayor competitividad del país y a reducir las importaciones de energía.

Está claro que desde la lógica, la administración tiene que ser la primera interesada en su aplicación, y predicando con el ejemplo es como se puede convencer de forma convincente. El desconocimiento impide la posible aportación de esta técnica, así pues es necesario acercarla, explicarla, ejemplarizarla, para convencer de su necesidad. La subvención de la inversión inicial o la creación de crédito específico son posibilidades para ayudar a su implementación, pero hay muchas otras formas para fomentar su uso. La publicidad, la inclusión de forma clara en los planes de energía de autonomías y del estado o el fomento de su uso en edificios públicos debe ser el camino a seguir.

La sociedad (empresas y particulares) demanda frente al aumento de los costes de las energías convencionales (petróleo, gas, electricidad, ….) un sistema que además de proporcionar un beneficio ecológico también sea económico. La mayor eficiencia conseguida por la geotermia con bomba de calor aporta esta solución, por lo que debe ser conocido por la sociedad.

Desde principios del 2009 se han organizado des del COLGEOCAT un conjunto de jornadas divulgativas en las que se ha contado con el respaldo de un gran número de administraciones y entes públicos como: IGC, Instituto Geológico Minero de España (IGME), ICAEN, ACA, DGEM, Ente Vasco de la Energía (EVE) o GEOPLAT.

También se ha contado con la colaboración del sector privado, con la participación de diversas empresas con una dilatada experiencia en el campo de la geotermia.

Las diferentes jornadas se pueden resumir en la siguiente tabla:

Tabla 1. Conjunto de eventos realizados por COLGEOCAT para la formación y difusión de la geotermia.

El objetivo de estos diferentes actos ha sido dar una visión global del sector geotérmico, en especial de la geotermia de baja entalpía. Se han explicado sus fundamentos, el marco normativo y legislativo, así como diversas experiencias y casos prácticos. Se ha hablado de su implantación en el sector de la edificación: en la climatización, la cimentación, la renovación del aire o en redes de distrito. Se ha abordado el caso específico de los sistemas abiertos de mayor complejidad en su investigación, diseño y construcción. También nos hemos acercado a las universidades difundiendo esta tecnología entre los estudiantes, docentes e investigadores.

Figura 6. Vista de la sala de actos del Col·legi d’Enginyers Tècnics de Barcelona (CETIB)
durante la Jornada sobre aprovechamiento geotérmico: fundamentos, experiencias, normativa y legislación.

En comparecencia a la Comissió d’Agricultura, Ramaderia, Pesca, Alimentació i Medi Natural del Parlament de Catalunya, el 1 de febrero del 2012, Joan Escuer, President del COLGEOCAT y responsable de la Comissió de Geotèrmia del Col·legi, expuso los beneficios y usos de la energía geotérmica en la agricultura y la ganadería, aportando ejemplos reales de usos agrícolas de esta energía en países europeos. Además remarcó su potencial en Catalunya, donde la variedad de recursos geotérmicos disponibles permiten considerar esta energía renovable, que garantiza la continuidad de suministro en el tiempo, como opción de presente y de futuro.

CONCLUSIONES

La comisión de Geotermia del COLGEOCAT seguirá con empeño en sus acciones para el fomento de la geotermia en nuestro país y en la formación y capacitación de nuestros profesionales. Con este trabajo esperamos conseguir que la sociedad, la administración y los diferentes actores implicados en este tipo de instalaciones sean conscientes del valor aportado por la geotermia y la necesidad de la presencia del geólogo como condición necesaria para garantizar su éxito.

Para conseguir este objetivo seguiremos apostando por la difusión de la tecnología, la exigencia a las administraciones de la constitución de un marco regulatorio claro y adecuado para el sector, además de seguir trabajando en la formación y profesionalización de los técnicos. Estas metas serán más fácilmente alcanzables con la colaboración del mayor número posible de colectivos con el fin de conseguir un modelo energético más sostenible.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FERNANDEZ, IM.; SANNER, B. y DUMAS, P. (2010). Geotrainet: Iniciativa europea para La formación y educación de instaladores de calefacción y refrigeración geotérmica (Madrid, España). II Congreso de energía geotérmica en la edificación y la industria. Área temática VI: 501-508. Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid. Madrid. 552 pp.

ICOG – ILUSTRE COLEGIO OFICIAL DE GEÓLOGOS. (2009). La Profesión de Geólogo. CYAN, Proyectos y Producciones Editoriales, S.A. Madrid. 364 pp.

IDAE – INSTITUTO PARA LA DIVERSIFICACIÓN Y AHORRO DE LA ENERGÍA. (2011). Proyecto SPAHOUSEC. Análisis del consumo energético del sector residencial en España. IDAE. Madrid. 76 pp.

SANNER, B. (2010). EGEC Overview of shallow geothermal systems. Presentación curso GEOTRAINET.

SIA 384/6. (2010). Sondes géothermiques. Herausgeber Schweizerischer Ingenieur und Architektenverein Postfach. Zürich 76 pp.

VDI. (2001). Thermische Nutzung des Untergrundes – Richtlinie VDI 4640, Blatt 2 Erdgekop-pelte Wärmepumpen. Beuth Verlang, Berlin 43 pp.

Esta es una ponencia presentada en el Congreso ASPECTOS TECNOLÓGICOS E HIDROGEOLÓGICOS DE LA GEOTERMIA celebrada en Barcelona, el 18 y 19 de abril de 2013 organizado por la ASOCIACIÓN INTERNACIONAL DE HIDROGEÓLOGOS (GRUPO ESPAÑOL). Fué presentada por Albert PUJADAS PIGEM, Lorenzo ZAFRILLA NIETO, Ferran GINETTE RODRÍGUEZ, Daniel TRISANT MONTAL, Xavier ALEMANY MONSO, Laura BLANCO NUÑEZ, Jaume BALAGUÉ CORTINA, Jordi FERRER LOPEZ, Marina ARSÓ FERRER, Josep COROMINES BLANCH, Maria ALBÓ SELMA, Miquel PÉREZ CASAS, Joan ESCUER SOLÉ todos ellos miembros de la comisión de geotermia del Col·legi de Geòlegs de Catalunya.