En entrevista con En Perspectiva el geólogo Guillermo Popelka contó de qué se trata el sistema de energía geotérmica que se instaló en el Centro Educativo Los Pinos, en Casavalle, un proyecto del cual él es responsable técnico. Esta es la primera experiencia en Uruguay vinculada a la energía geotérmica, que es “energía eterna, totalmente renovable” y cuya generación tiene “impacto ambiental cero”.
EN PERSPECTIVA
Miércoles 17 de junio, hora 8.20.
EMILIANO COTELO:
El Centro Educativo Los Pinos, ubicado en el barrio Casavalle, utiliza desde hace algunos días el primer sistema de energía geotérmica de nuestro país.
Como su nombre lo indica, se trata de una tecnología que emplea el calor de la tierra para generar energía, en este caso para climatizar ambientes y abastecer de agua caliente a la institución.
El prototipo que allí se está utilizando fue auspiciado por la Agencia Nacional de investigación e Innovación y llevado adelante por un grupo de profesionales, entre quienes se encuentra el geólogo Guillermo Popelka, responsable técnico, a quien recibimos esta mañana.
¿Qué ventajas tiene este sistema? ¿Por qué es tanto menos conocido que otros tipos de energías renovables como la solar o la eólica?
Nos enteramos de la existencia de este proyecto el domingo pasado, en una nota publicada en El País. En ella se señala que esta es la primera experiencia en Uruguay. ¿Usted lo confirma? ¿Es el debut de la energía geotérmica?
GUILLERMO POPELKA:
Que tengamos conocimiento, es la primera vez, es el primer proyecto.
EC – Antes de entrar en los aspectos concretos de este sistema que está funcionando, vamos a la explicación más básica y general: ¿Qué es la energía geo-térmica?
GP – Es un amplio campo de energía que tiene la Tierra para ofrecer, calor que tiene en su interior la Tierra. Lo más evidente son los volcanes, los géiseres, esa es la noticia más difundida del calor de la tierra y su utilización. Porque en general se sabe que con el vapor del interior de la Tierra se mueven turbinas, etcétera. También tenemos la experiencia más cercana de las termas del norte del país, que son calientes. Eso es calor permanente y gratuito que brinda el interior de la Tierra obtenido a través de perforaciones muy profundas, de 2.000 metros.
Esta energía, este calor que nosotros aprovechamos aquí es lo que se llama calor de baja entalpía. Es un calor que ronda los 17 grados, nada más.
EC – Ahí ya está haciendo una clasificación. Hay distintas fuentes posibles de energía geotérmica, algunas de ellas de altas temperaturas, como el caso de los volcanes, de los géiseres e incluso del agua termal. Pero después están estas otras, y ahí nos vamos acercando al caso de Los Pinos, que son fuentes de energía geotérmica con temperaturas más bajas. Usted dice que llegan a los 16, 18 grados.
GP – Exactamente. La gran ventaja es que están prácticamente en toda la superficie del territorio, la accesibilidad, puede tener acceso todo el mundo que tenga un suelo, un jardín, un suelo disponible. A veces se aprovecha antes de construir el edificio encima, no necesita un jardín, simplemente necesita un subsuelo donde trabajar con una máquina.
EC – Es muy impresionante enterarse de que en realidad el planeta, y en todo el Uruguay…
GP – Sí; depende de la latitud.
EC – En todo el Uruguay en particular hay una capa del suelo, los primeros metros; ¿cuántos?
GP – Los primeros 20, 30 metros.
EC – Esos primeros 20, 30 metros de hecho son una fuente de energía. Porque allí se acumula una temperatura prácticamente constante que anda en ese rango, 17-18 grados.
GP – En el caso de Uruguay.
EC – ¿Todo el año es así?
GP – Todo el año, día y noche. Es una diferencia muy grande con las otras energías alternativas, solares o eólicas, que varían.
EC – ¿Por qué se produce esa acumulación? ¿Cómo funciona?
GP – Está muy relacionada con el Sol. A diferencia del calor interno de la Tierra, que es enorme, la superficie terrestre recibe radiación solar y la acumula como si fuera un bizcocho, una cerámica.
EC – El requisito es que el suelo esté despejado, que no haya árboles, que no haya construcciones arriba.
GP – Claro, pero en general los espacios abiertos comunican ese calor hacia zonas cubiertas. Entonces no interfiere tanto si hay árboles, por ejemplo.
EC – La parte de un suelo que esté cubierta por árboles también termina albergando ese calor.
GP – Termina albergando ese calor, de una u otra manera le llega.
EC – ¿Se requiere para esto algún tipo de suelo especial?
GP – Cuando uno va a construir un sistema geotérmico es como hacer un traje a medida. Tiene que ver cómo acceder a ese calor, de qué lugar dispone y cómo es la geología, los terrenos, del subsuelo. Por eso esto es una disciplina que requiere una visión geológica y una visión ingenieril.
EC – ¿Qué asa si se trata de un suelo húmedo porque circulan a determinada profundidad corrientes de agua?
GP – Justamente, utilizamos las corrientes de agua que guarda el terreno naturalmente. El agua subterránea es el gran fluido conductor de este calor y que nosotros extraemos sin usarla. No necesitamos consumir agua, simplemente tomar el agua como viene, a 18 grados, por ejemplo, y extraerle el calor para meterlo dentro de la vivienda o el edificio.
EC – ¿Y si, al revés, son suelos muy secos?
GP – El suelo puede ser seco en los primeros metros, pero en general el agua subterránea está en la mayoría de los lugares a 20, 30, 40 metros de profundidad, habrá que buscarla. La alternativa es no usar el agua, sino enterrar un serpentín que reciba el calor de la Tierra, se lo llena con un fluido que va y viene en un circuito cerrado.
EC – ¿cuán extendido está en el mundo el uso de esta fuente de energía renovable?
GP – En Europa hay más de 1 millón de instalaciones, hay asociaciones de instaladores geotérmicos en España, en todos los países e internacionales, también en Estados Unidos. Sucede que cada país tiene una situación geotérmica diferente por su latitud, porque el sol influye mucho. Pero también los que están en latitudes altas o muy bajas tienen mucho frío, es decir que lo poco que tengan de temperatura, hay instalaciones geotérmicas con 10 grados, y se aprovechan esos 10 grados. Nosotros tenemos 17-18 y lo tenemos en casi todo el país.
EC – ¿Qué destinos tiene esa tecnología? ¿Para qué se utiliza esa fuente de energía, la geotérmica?
GP – Básicamente para climatizar y calentar agua a una temperatura de uso, porque se consiguen temperaturas de 60 grados, más o menos, en el fluido interior de la construcción. Eso anda bien, por ejemplo, en la losa radiante, funciona muy bien. También se hace con equipos fancoil, esos sistemas que se parecen a los acondicionadores de aire, que son como los que instalamos en Los Pinos. Una ducha a esa temperatura es perfectamente agradable y es una calefacción –o también una refrigeración, porque el sistema también funciona a la inversa, saca calor del edificio y lo mete en la tierra.
EC – En verano puede funcionar al revés y de hecho se lo usa al revés.
GP – Sí.
EC – ¿Qué ventajas tiene desde el punto de vista ambiental?
GP – Es totalmente inocuo. No hay una combustión, no larga humo, no produce anhídrido carbónico, no produce ningún gas. Y consume muy poca energía eléctrica.
EC – Ese es un detalle que conviene agregar en esta descripción: esta tecnología requiere energía eléctrica.
GP – Requiere un cuarto de energía eléctrica.
EC – ¿Cómo es? ¿Consume energía eléctrica y a su vez produce?
GP – Pero produce mucho más, produce tres o cuatro veces más de lo que consume.
EC – ¿Para qué se necesita la energía eléctrica?
GP – Para la circulación del agua y para la compresión y expansión de un líquido intermedio que es el que roba calor de la tierra y lo mete adentro del edificio. Ese líquido, que es un refrigerante –y también es un calentador–, transporta las calorías de un lugar a otro.
EC – ¿Se parece al líquido de un radiador, por ejemplo?
GP – Exacto. Es un líquido que llega a ebullir y se licua y casi se congela, es muy frío y muy caliente.
EC – Entonces el impacto ambiental es cero.
GP – Cero. Y además es energía eterna, totalmente renovable constantemente. Es gratis. Hay que tomarla, la energía que gastamos es en transportarla, en aprovecharla. Claro, hay un costo de instalación de eso, el ahorro amortiza la instalación, que es sensiblemente más cara que un acondicionador de aire común y corriente.
EC – ¿Para qué tipo de viviendas, edificios, instituciones, llega a ser rentable?
GP – Para edificaciones de más de 300 metros cuadrados que se quieran calefaccionar o climatizar, con baños y cocina. Para clínicas, por ejemplo. Viviendas, edificios, clínicas, colegios, lugares donde se requiera aire acondicionado en superficies grandes y tengan un costo hoy día caro en gas o en otros combustibles. Esto es aprovechar algo ecológico y más barato.
EC – Usted daba como referencia una extensión mínima de 300 metros cuadrados, de ahí para arriba.
GP – De construcción. Porque el valor de la inversión inicial es considerable.
EC – ¿De qué orden?
GP – Puede ir de 6.000 a 25.000 dólares. Normalmente con el ahorro que se produce en una vivienda que está usando hoy día gas o corriente eléctrica se amortizaría en dos o tres años.
***
EC – No solo yo pregunto, también preguntas los oyentes. Algunas de las consultas acaban de ser respondidas. Alejandro quiere saber cuánto valen los equipos. Y después está el mensaje de Ricardo, que anota que en varias estaciones del metro de Madrid la calefacción funciona de esta manera, aprovecha esta fuente de energía, la geotérmica. ¿Puede ser?
GP – Claro.
EC – Ese es uno de los ejemplos.
GP – Sí. No lo conocía, gracias por la noticia.
***
EC – Rosario está en el Cetro Educativo Los Pinos, en el barrio Casavalle. ¿Estás viendo el sistema?
ROSARIO CASTELLANOS:
Estoy viendo el sistema y disfrutando de él. Porque así como les contaba de mañana del frío que hacía en un lugar abierto y descampado, sin ningún tipo de protección, en este momento que estoy a cubierto, en un ambiente que está dedicado a comedor y sala de juegos, cocina, comedor de visitas, es un espacio enorme, que debe tener más de 200 metros cuadrados, y donde cinco equipos semejantes a los acondicionadores de aire han calefaccionado el ambiente que de lo contrario sería helado.
Esto lo digo porque me asomo nada más a la parte cocina, cuando todavía no está funcionando, y la diferencia de temperatura entre este lugar que es el propio comedor y la cocina adyacente es increíble.
Estuve viendo cómo funciona el sistema. Por supuesto que imposible explicarles lo que sucede dentro de la caldera. Les cuento lo que veo. En este enorme predio, y a bastante distancia de estos edificios, se encuentra una tapa de cemento que no debe de tener más de 45 por 45 centímetros, en medio del patio, que es la tapa de un pozo de 30 metros de profundidad de donde se saca el agua. Luego el agua se traslada por cañerías, que no se ven, están metidas en el pasto, y cada tanto aparece una especie de tapa con una llave reguladora. Todo eso llega a una caldera que está adosada a una pared detrás del edificio, de la que se levanta una tubería […]. Según me explicaron, es allí donde se produce el traslado, el sacarle el calor al agua que llega a 18 grados, y volverla fría, utilizarla para riego y luego reconvertirla en la energía que está alimentando estos cuatro equipos acondicionadores de aire, que de aspecto son exactamente iguales a los que tenemos en la radio para calefaccionar el ambiente, pero que son propios de este sistema que Popelka está describiendo en su funcionamiento y yo apenas en su aspecto exterior.
EC – Popelka, ¿quiere agregar algo a esta descripción?
GP – No, está muy bien. Muy gráfica, muy clara, muy accesible. Eso es lo que se ve y eso es lo que hay. Ella dijo que hay mucha cosa enterrada también.
EC – Vamos a describir lo que está enterrado. ¿Cómo es el sistema bajo tierra?
GP – Bajo tierra está el pozo que bombea agua con una pequeña bomba, de menos de 1 hp de energía, porque se requiere levantarla y con poca presión, para que llegue a la bomba geotérmica, a la superficie.
EC – ¿Dónde está esa agua? Es una bomba que extrae agua de un pozo que tiene 30 metros de profundidad. ¿Cómo encuentra el agua allí?
GP – Los Pinos es una cuchilla elevada de Montevideo, está a más de 30, 35 metros de altura, y el agua subterránea está a 25 metros de profundidad. Entonces perforamos 30 para que esa agua subterránea, que tiene todo el terreno y que es natural y cuyo caudal es permanente y cuya temperatura es de 18 grados, llegue al pozo, la bomba la extrae –es una bomba sumergible– y la manda al equipo geotérmico.
EC – ¿El agua que utiliza el sistema es agua que otro podría utilizar para riego, por ejemplo?
GP – Claro que sí. Lo puede hacer al final del sistema.
EC – ¿Es agua que alguien quizás en otra época sacaba de un aljibe? ¿Es el mismo tipo de agua?
GP – Es agua inmediatamente extraída de la formación geológica, por lo tanto conserva la temperatura de la tierra. Eso lo hace cualquier perforación semisurgente, una perforación de corto calibre y que se renueva totalmente el agua permanentemente.
EC – Entonces el agua se saca con una bomba parecida ala que se utiliza para riego, por ejemplo.
GP – Exacto.
EC – Es esa agua que viene con la temperatura apta para hacer funcionar el sistema, en este caso 17, 18 grados.
GP – 17, 18 grados, oscila en ese entorno todo el año.
EC – ¿Cómo sigue después?
GP – Va bajo tierra, para que conserve ese calor, esa temperatura, en el caso de Los Pinos recorre casi 150 metros o 200 metros, y llega al equipo geotérmico, que también se llama bomba geotérmica. Allí hace un intercambio de calor con el refrigerante y un líquido especial que tiene la bomba geotérmica y lo envía al interior del edificio por sistema como de aire acondicionado. El agua pasa de largo, sale fría, mucho más fría, a 9, 10 grados, y se utiliza para lo que se quiera. En el caso de Los Pinos la inyectamos al suelo o regamos con ella.
EC – El agua no vuelve al pozo, no vuelve al subsuelo.
GP – En Los Pinos hay otro pozo más donde estamos inyectando parte de esta agua. El sistema puede ser conservativo, se puede retornar el agua al acuífero ose puede usar para regar.
EC – Usted decía que en algunos casos, en vez de sacar el agua con una bomba, como si fuera un pozo de riego, se sumerge una cañería, un serpentín.
GP – Esa es otra modalidad, no usamos el agua subterránea, porque puede ser un lugar seco, que no tenga agua subterránea, son pocos pero puede ser. En ese caso hay que cavar una zanja profunda, de 2 metros, por un tamaño… todo esto hay que dimensionarlo para el equipo –por eso es un traje a medida, no se compra en una barraca, hay que hacer una instalación adecuada al consumo–, y ese serpentín tiene un líquido propio que circula y recoge el calor de la tierra y lo mete al edificio.
EC – Y en verano puede funcionar al revés.
GP – Exacto. Estos 18 grados pueden recibir el calor que extrae el refrigerante en la construcción.
EC – Dijimos que este sistema, este proyecto tuvo el apoyo de la ANII. ¿Por qué?
GP – Lo primero que nos dijeron fue: “¿Cómo que geotermia solar?”. Pusimos esta cosa para llamar más la atención, porque esta es una geotermia que está en toda la superficie de la tierra porque es la recepción del calor solar y la acumulación en el tiempo del calor solar.
EC – La geotermia solar diferencia esta posibilidad de las otras, por ejemplo de la geotermia que aprovecha un volcán, un géiser, etcétera. Esta es la variante que tenemos disponible en Uruguay. Eso llamó la atención en la ANII.
GP – Eso fue una de las cosas. Les llamó la atención también que fuera una energía renovable permanente, como es. Solo que es menos deslumbrante porque estamos hablando de una cantidad de calorías que se usan para calor, no produce energía eléctrica, está vedada para otros sistemas, a diferencia de la fotovoltaica o la eólica.
Les atrajo esto, es innovador verdaderamente, y nos apoyaron diría que desde el principio, muy bien. Lo hicieron muy bien, nos sentimos respaldados por ellos y echamos para adelante con muchas dificultades, porque tuvimos que pagar el derecho de piso de una cosa nueva, que se hace en Uruguay. Incluso con errores que venían en los equipos que importamos de China por catálogo. Eso tiene sus traspiés.
EC – Hubo que adaptar los equipos al caso concreto.
GP – Sí, llegados acá los tuvimos que adaptar e instalarlos. Pero contamos con gente que vio por primera vez este sistema pero se adaptó muy bien, cooperaron muy buenos técnicos uruguayos, hay gente muy calificada, con mucha capacidad para resolver problemas, no solo con un alambrito sino con conocimientos y con astucia. Así que fue una experiencia y una lección muy grande para nosotros también.
EC – A través de este apoyo de la ANII tuvieron un subsidio para este proyecto. ¿Qué pasa de ahora en adelante con esta tecnología en Uruguay?
GP – A la ANII le interesa que esto se transforme en una empresa que ofrezca este servicio y que se difunda. Contamos con eso.
EC – Si entiendo bien, en caso de extenderse el uso de este sistema de energía geotérmica en Uruguay, estaríamos avanzando, por otra vía, en eso que se llama micro generación, que también está disponible hoy en materia de energía solar, por ejemplo, tanto con los colectores que permiten calentar el agua y reducir el consumo de electricidad en los calefones, o con los paneles de energía fotovoltaica que permiten alimentar una casa o una empresa. La distribución extendida en el territorio de la generación de energía, cosa que en teoría le conviene a UTE, por ejemplo, alivia las necesidades de inversión de UTE.
GP – Exactamente. Tenemos un camino por recorrer, en la UTE todavía no conocen, no hay difusión de este sistema como para que nos hayan propuesto beneficios y beneficios a los posibles clientes para eso. Pero creo que es un caso para que así sea.
EC – En el caso concreto de Los Pinos, ¿qué ahorro ha generado en el funcionamiento?
GP – Hace poco que está instalado. Para hacer una evaluación de rentabilidad todavía nos falta un tiempo. Los Pinos nos habían propuesto en principio que les hiciéramos un sistema de aire acondicionado, porque ellos tienen otras prioridades más esenciales, dan de comer a cientos de muchachos, enseñan, con unas instalaciones muy buenas, pero el aire acondicionado era un lujo.
EC – O sea que el sistema permitió que Los Pinos tuviera aire acondicionado, cuando no estaba planificado.
GP – No estaba planificado, es un plus. La ventaja es que la gente puede ir, conocer Los Pinos y conocer el sistema. Para nosotros era una vitrina muy atractiva y muy buena para que la gente conociera una experiencia montevideana de valor social como es Los Pinos y el sistema geotérmico. Si lo hubiéramos hecho en un particular no tendríamos ese acceso.
***
EC – Los oyentes plantean unas cuantas preguntas. Por ejemplo, Alejandro quiere saber si el hecho de que ustedes después devuelvan el agua a la tierra, como lo hacen, no genera contaminación en la napa. Esa agua que vuelve al final del sistema, ¿no está sucia? ¿No es un agua diferente de la que tomaron?
GP – No, el intercambio se hace por tubería con tubería, en contacto, es un intercambio de contacto, no de combinación. O sea que el agua no recibe ningún producto ni ninguna contaminación en el proceso. Queda idéntica, lo único que hay es transferencia de calor, ninguna otra cosa.
EC – Raúl dice: “Interesante la nota sobre las heat pumps (bombas de calor). Ojo que si te duchás a 60 grados te quemás, la ducha no pasa de 40 a 42 grados”.
GP – (Se ríe.) Se me fue la mano. Es que yo me baño con agua muy caliente.
EC – Otra posibilidad es mezclarla con agua fría… ¿Es a esa temperatura que termina saliendo el agua?
GP – Sí, 60-65 grados.
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Transcripción: María Lila Ltaif
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Luego de la entrevista con Guillermo Popelka, varios oyentes hicieron llegar a la producción de En Perspectiva consultas sobre el tema en cuestión. Estas fueron trasladadas al geólogo quien accedió a responderlas vía mail.
Energía geotérmica: aumenta la temperatura dentro de la construcción, disminuye la temperatura dentro de la tierra, o a la inversa. No es posible afirmar tan fácilmente que el sistema de energía geotérmica no tiene consecuencias ecológicas. ¿qué pasa con los animales que viven bajo la superficie de la tierra? ¿Y con las plantas o árboles? ¿No sufren por los cambios de temperatura? ¿hay algún estudio hecho al respecto? Álvaro
Al sacar agua "tibia" del subsuelo no la estamos enfriando, en todo caso estamos disminuyendo el volumen pero el agua que almacena el terreno es mucho mayor que lo que retiramos y además a lo largo del año caerán 1300 mm de lluvia que se infiltraran un poco más que antes para compensar la pérdida. Es verdad que la Tierra es una madre, una Pachamama y por tanto, en general, ella se las arregla muy bien para darnos lo que necesitamos si nosotros somo prudentes y no la maltratamos.
Segundo, podríamos optar por retornar el agua al acuífero y en este caso, si estuviéramos calefaccionando el edificio, del equipo saldría muy fría (9 grados) o si estuviéramos refrigerando saldría caliente (25 o más grados) como tu dices, siempre a la inversa de lo que pasa en el edificio. Visto en escala, es decir, de algún modo, viendo "en perspectiva", la cantidad de agua y de calor retirado o inoculado al terreno es muy pequeña con relación a las toneladas de tierra que están a esa temperatura constante y al volumen total de agua almacenada en los poros del subsuelo.
Por otra parte la Tierra busca reparar cualquier desequilibrio, es la mejor máquina de reciclar y puede que absorba una caloría más por metro cuadrado de su extensa superficie con lo que todo se restaura. Además, apenas bombeamos para retirar agua subterránea ella terminará drenando hasta de los kilómetros a su alrededor un centímetro cúbico más de agua subterránea para reponer la extracción.
Hay que reconocer que pueden plantearse algunos problemas en las salidas del equipo, por ejemplo, congelamiento, eso un buen instalador tiene que saber cómo evitarlo.
La verdad no he leído de casos que se hayan visto perjudicados animales o plantas. Cuando el agua es retornada al acuífero sin contacto con la superficie llega a un medio diríamos "esteril", a 30 metros de profundidad no hay actividad orgánica, no hay sol, oxígeno, quizá una bacteria reductora anaerobia pero sin consecuencias graves para el ecosistema.
Si en cambio usamos el agua a la salida de la heat pump, caliente en verano y fría en invierno es bastante parecido con el clima reinante y no debiera ser tan grave.
En todo caso si sabes de algo me interesaría enterarme.
Espero haber respondido y sino al menos en parte la inquietud.
