Nuevos materiales para sistemas de energía geotérmica eficientes y rentables en edificios
Los paneles fotovoltaicos son sin duda las primeras fuentes de alimentación que vienen a la cabeza al considerar las opciones de energía renovable, pero hay un desconocido que está ganado cada vez más popularidad en el sector: la energía geotérmica. Con casi cuatro millones de euros de financiación de la Unión Europea (UE), GEOCOND tiene el objetivo de convertir este potencial en realidad. El consorcio del proyecto ha estado trabajando en sistemas de energía geotérmica superficial (SGES, por sus siglas en inglés) para edificios desde mayo de 2017, lo que es fácilmente comprensible a la luz de sus atractivas promesas. Los sistemas de energía geotérmica superficial tienen características muy interesantes, a saber: funcionan con electricidad (bomba de calor), tienen la mayor eficiencia posible (la fuente térmica más conveniente) y pueden proporcionar simultáneamente calefacción, refrigeración y agua caliente. Además, son muy integrables en los edificios, pueden combinarse con otras fuentes térmicas o eléctricas de fuentes de energía renovables, y son una tecnología probada y robusta con los costes de mantenimiento más bajos», dice Javier Urchueguia, profesor de la Universidad Politécnica de Valencia y coordinador de GEOCOND. Solo hay un problema. Hasta ahora, los sistemas de energía geotérmica superficiales han bregado por atraer a usuarios finales, sobre todo debido a su alto coste inicial. GEOCOND es uno de los varios proyectos que pretenden superar ese obstáculo, específicamente mediante la formulación de nuevos materiales para la instalación futura de sistemas de energía geotérmica superficial. «Los sistemas de energía geotérmica han utilizado tradicionalmente materiales como el PE-100 que no estaban específicamente destinados a esta aplicación, lo que significa que su uso en sistemas de energía geotérmica está lejos de ser óptimo. Los grandes proveedores de plástico no estaban interesados en producir nuevos compuestos, probablemente porque la escala del mercado es todavía demasiado limitada. Por eso se requería una iniciativa como GEOCOND», explica Urchueguia. La investigación de GEOCOND abarca cuatro elementos fundamentales de los sistemas de energía geotérmica superficial, a saber: tuberías de plástico con conductividad mejorada, lechadas con características mejoradas en diferentes tamaños, nuevos materiales para almacenar calor, y nuevos materiales que aumentan la capacidad del suelo circundante para transferir calor. El proyecto está en su último año de ejecución y la lista de resultados ya es prometedora. Entre otras cosas, el consorcio ha desarrollado una nueva geometría para mejorar la eficiencia térmica, así como un nuevo algoritmo para la optimización de los materiales teniendo en cuenta variables térmicas, energéticas y económicas.
Mayor conductividad a menor coste
Los nuevos compuestos plásticos del proyecto multiplican la conductividad del PE-100 por un factor de tres, todo ello manteniendo las propiedades mecánicas y otras características críticas relacionadas con la soldabilidad y la manejabilidad. Urchueguia comenta: «También se han desarrollado plásticos nuevos para otras geometrías como las coaxiales. Además, hemos logrado producir una nueva familia de compuestos de lechada con especificaciones mejoradas que se han probado en condiciones reales con un excelente control de sus propiedades, y hemos desarrollado un sistema mejorado de mezclas de lechada y materiales de cambio de fase para favorecer el almacenamiento térmico subterráneo a diferentes niveles de temperatura». El equipo del proyecto se centra ahora en sus tres instalaciones piloto que pronto deberían estar en funcionamiento. Para que estas instalaciones piloto se consideren satisfactorias, deben proporcionar información crítica para confirmar los beneficios que aporta GEOCOND para mejorar los sistemas de energía geotérmica superficial en lo que respecta a un menor coste y una mayor eficiencia. «Las empresas del consorcio están interesadas en continuar la explotación de las tecnologías de GEOCOND que están en un nivel bastante alto en cuanto a preparación tecnológica, especialmente las lechadas y los plásticos. Un proyecto de seguimiento y ampliación de un año o año y medio podría ser suficiente para alcanzar la madurez de mercado solicitada para estos productos», concluye Urchueguia. Junto con otros proyectos destinados a resolver otros problemas que afectan a los sistemas de energía geotérmica superficial, como la falta de formación, la legislación apropiada y otras limitaciones tecnológicas, GEOCOND está bien encaminado para desempeñar un papel clave en la democratización de la energía geotérmica para los edificios futuros de Europa.
Palabras clave
GEOCOND, sistema de energía geotérmica superficial, energía geotérmica, edificios, nuevos materiales, PE-100, conductividad, instalaciones piloto
