Tierra y Tecnología nº 53 | Autor: RUBÉN ESTEBAN PÉREZ | Geólogo. EurGeol. MBA. Miembro EGRC-UNFC en UNECE. Delegado del Colegio Oficial de Geólogos para La Rioja | DOI https://dx.doi.org/10.21028/rep.2019.05.24
El siglo XXI exige de la Ciencia un cambio en las políticas y en las fuentes de energía necesario para afrontar un futuro de cambio climático que debe revertirse. Del mismo modo, es urgente afrontar este reto ya que nuestro planeta cada vez tiene una mayor presión sobre los recursos naturales debido a un aumento de la población de hasta 9000 millones de habitantes en 2045.
Por ello, de todas las formas posibles de energía de sustitución del petróleo y gas, es la geotérmica la más relacionada con la geología.
La energía geotérmica como fuente de energía limpia, renovable y prácticamente inagotable, está directamente relacionada con áreas geográficas que generan flujos de calor y gradientes de temperatura que pueden variar de una zona a otra debido a la sismicidad, el vulcanismo o la estructura geológica de las rocas a cierta profundidad.
Este documento resume la situación actual de las políticas sobre el uso de la energía geotérmica de baja temperatura en Europa para generar agua caliente y climatización. También se tiene en cuenta la situación actual de la legislación de los principales países europeos y la promoción de la energía geotérmica en la UE28.
Introducción
En Europa, la climatización de las edificaciones supone la mayor demanda energética en la Sociedad actual, ya que el calor/frío es una parte vital de las necesidades energéticas del ser humano. Este tipo de demanda energética supone aproximadamente el 86% del consumo final de energía en las viviendas, el 76% en comercio, servicios y agricultura y el 55% en la industria manufacturera (European Technology Platform on Renewable Heating and Cooling, 2011).
En la actualidad, el 81% de esta energía necesaria para climatización en los países de la EU28 es generada a partir de carbón y petróleo, principalmente. Es por esto que los actuales sistemas de climatización no sólo incrementan el alto coste de las importaciones de combustibles fósiles de terceros países (alguno de ellos poco amigable con la normativa medioambiental internacional), sino que suponen una importante contribución a las emisiones de gases de efecto invernadero y por extensión, al cambio climático.
En este contexto, la energía geotérmica para climatización y agua caliente representa una fuente de energía renovable con un amplio potencial de ahorro energético y de reducción de la contaminación ya que se utiliza en el mismo lugar donde se produce.
Una definición de lo que es la energía geotérmica la encontramos en el artículo 2.c) de la Directiva 2009/28/EC: “Energía geotérmica significa energía almacenada en forma de calor bajo la superficie de la tierra sólida”.
Así mismo, UNECE (United Nations Economic Commission for Europe), define geotermia como la energía térmica contenida en un cuerpo de roca, sedimento y/o suelo, incluyendo cualquier fluido contenido en ellos que está disponible para su extracción y conversión en productos energéticos (UNECE, 2016).
De entre los diferentes tipos de energía geotérmica es la de tipo somero también denominada de baja o muy baja entalpía y que se localiza hasta aproximadamente los 500 mt. de profundidad, la que puede conseguir hasta un 70% de ahorro energético respecto a sistemas tradicionales de climatización y generación de agua caliente y es por tanto, una de las tecnologías que puede descarbonizar este sector. Además, estos sistemas pueden suministrar no sólo calor sino que pueden asegurar también la demanda de frío.
Sin embargo, el sector se enfrenta a importantes desafíos, algunos de los cuales están relacionados con barreras regulatorias a diferentes niveles que afectan a la implementación de estos sistemas en las ciudades a nivel de autopromoción, para grupos de viviendas o a nivel de área con el sistema llamado “district heating”.
A este respecto y teniendo en cuenta la normativa básica de la Unión Europea sobre la implementación de la geotermia de baja o muy baja entalpía dentro del marco regulatorio para los países de la UE28, la Comisión Europea está comprometida a conseguir los siguientes objetivos para finales del año 2020:
- Reducir al menos un 20% de las emisiones de gases de efecto invernadero respecto a los niveles de 1990;
- Conseguir un 20% del consumo de energía final proveniente de fuentes renovables;
- Y por último, conseguir una mejora de la eficiencia energética en la edificación del 20%.
Con estos objetivos para todo el territorio UE28, la energía geotérmica somera representa una fuente de energía renovable con un amplio potencial y por lo tanto, debería ser una tecnología clave en la consecución de los objetivos de la política energética de la UE en los años venideros.
Además de lo anterior, algunos beneficios adicionales del uso de tecnologías de geotermia somera son:
- Reducción de la dependencia en las importaciones de combustibles fósiles que en muchos casos están sujetas a los vaivenes de los mercados financieros y aumento de la seguridad del suministro energético;
- Aumento del valor añadido local, generando riqueza, creando puestos de trabajo, fijando población y tejido empresarial;
- Atracción de la innovación creando un tejido industrial de I+D y parques tecnológicos;
- Aseguramiento de los consumidores y contribución a la provisión de energía asequible sin la volatilidad de precios que es típica en los combustibles fósiles en los mercados internacionales de materias primas.
Energía geotérmica somera en los países socios de la UE28.
Si tenemos en cuenta el territorio que ocupa la actual UE28, en cuanto a número de instalaciones, capacidad instalada y energía producida, es la geotermia somera (de muy baja y baja entalpía), el mayor sector de energía geotérmica en Europa frente al sector generador de electricidad (media y alta entalpía) que está localizado en unos pocos países con condiciones geológicas determinadas para ello.
Se entiende por geotermia de muy baja y baja entalpía aquellos sistemas instalados a no más de una profundidad de 500 metros para aprovechar su temperatura que está por debajo de 100ºC para el caso de baja entalpía y por debajo de 25ºC en el caso de muy baja entalpía (Rivas, 2019).
En este contexto y teniendo en cuenta lo anterior, los países europeos con la mayor cantidad de sistemas de captación de calor geotérmico somero son Suecia, Alemania, Francia y Suiza (no incluido en los países UE28). Estos cuatro países acumulan el 64% de toda la capacidad instalada en Europa (Regeocities, 2017).
Legislación de la UE28 sobre geotermia somera.
La legislación básica de la Unión Europea sobre la energía se basó durante muchos años de forma exclusiva en la Autoridad Comunitaria para el mercado interior y medio ambiente. Sin embargo, con la inclusión de una modificación en el tratado de Lisboa de 2009, la energía se ha convertido en un área de competencia compartida entre las instituciones de la Unión y los Estados miembros.
De hecho, el artículo 194 del Tratado de la Unión afirma que en el contexto del establecimiento y funcionamiento del mercado interno y respecto a la necesidad de preservar y mejorar el medio ambiente, la política de la Unión Europea sobre la energía, en el espíritu de solidaridad entre Estados Miembros, debe tratar de:
- (a) asegurar el funcionamiento del mercado energético;
- (b) afianzar la seguridad de suministro energético en la Unión;
- (c) promover la eficiencia, el ahorro energético y el desarrollo de formas de energía nuevas y renovables.
Esta disposición, por lo tanto, legitima a la Unión Europea para legislar en diversos temas que afectan directa o indirectamente al sector de la geotermia somera de baja y muy baja temperatura.
Por lo anteriormente indicado, podemos compendiar la legislación fundamental para la energía geotérmica somera en la UE28 en la siguiente:
- Directiva 2009/28/EC sobre la promoción del uso de energía de fuentes renovables.
- Directiva refundida 2010/31/EU sobre rendimiento energético de edificios
- Directiva 2012/27/EU sobre eficiencia energética.
- Directiva refundida 2009/125/EC que establece un marco para el establecimiento de requisitos de Ecodiseño para productos relacionados con la energía.
- Directiva refundida 2010/30/EC sobre la indicación mediante etiquetado e información de producto estandarizada sobre el consumo energético y otros recursos en los productos relacionados con la energía.
- Directiva 2000/60/EC que establece un marco para la acción comunitaria en la política del agua.
- Directiva 2006/118/EC sobre la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro.
Tomando como base éste acerbo legislativo, la Comisión Europea fijó un calendario para la implementación de legislación de la UE28 relevante para la geotermia somera con los siguientes hitos:
- Hasta Julio de 2012: Los Estados Miembros debían transponer la versión de 2010 de la Directiva que sustituía a la versión anterior de 2002
- Marzo 2013: La Comisión Europea publicaba guías sobre el cálculo de la energía renovable de bombas de calor
- En 2014: Los Estados Miembros debían renovar cada año una media del 3% del parque de edificios públicos
- En 2015: Los Estados Miembros debían establecer niveles mínimos de energías renovables en edificios
- 31 Diciembre 2018: Todos los nuevos edificios públicos debían ser de energía renovable
- 31 Diciembre 2020: Todos los nuevos edificios privados deben ser de energía renovable
Gestión de recursos geotérmicos y protección del medio ambiente
A la vista de lo anterior, podemos deducir que el desarrollo de sistemas de geotermia somera de baja o muy baja temperatura puede verse afectado tanto por las medidas administrativas a diferentes niveles para la promoción de las energías renovables y la eficiencia energética, como también por la regulación europea y estatal destinada a proteger y mejorar el medio ambiente.
Por ejemplo, la Directiva 2000/60/EC que establece un marco para la acción comunitaria en la política del agua y en concreto del agua subterránea localizada en los acuíferos, requiere a los estados miembros que implementen medidas para prevenir el deterioro de las aguas y prevenir o limitar su contaminación.
Las aguas subterráneas se consideran cuantitativamente mucho más significantes que las aguas superficiales. Por lo tanto, la prevención de su posible contaminación por cualquier causa, su monitorización y en su caso, restauración, son mucho más complicadas debido a su inaccesibilidad directa. Es por esto que dicha Directiva prima la precaución frente a cualquier otro condicionante y establece la prohibición de descargas directas a las mismas.
En último término, la aplicación de la legislación del agua a la energía geotérmica somera dependerá del sistema de captación del calor del interior del terreno. Es relevante destacar que el artículo 11 de esta Directiva da a los Estados miembros la posibilidad de autorizar la reinyección en el mismo acuífero del agua usada con fines geotérmicos en caso de que no comprometa los objetivos medioambientales siguiendo la tendencia de compartir la responsabilidad entre la Unión Europea y los Gobiernos nacionales.
Esta Directiva se complementa con la Directiva 2006/118/EC sobre la protección de aguas subterráneas contra su contaminación y deterioro. Esta Directiva establece medidas específicas para prevenir la contaminación y limitar la introducción de contaminantes. Igualmente introduce criterios para considerar un buen estado químico de las aguas subterráneas y criterios para la identificación de tendencias y puntos de cambio.
Sin embargo, en otros campos que también afectan a la geotermia, la UE sólo define un marco general o aquel que tiene un impacto menor. Esto significa que la mayor fuente de regulación es nacional y que, finalmente, puede variar y de hecho varía de un país a otro. Éste es el caso, por ejemplo, de la protección de los suelos.
Así mismo, sigue siendo una competencia nacional el determinar si un proyecto de perforación geotérmica debe estar sujeto a un estudio de acuerdo con la Directiva 2011/92/EC sobre los efectos de ciertos proyectos públicos y privados en el medio ambiente (Directiva de impacto ambiental). En el caso de España, es la Ley de Minas la que regula la realización de sondeos de todo tipo estableciendo responsabilidades y técnicos competentes.
Por último, es importante recalcar que mientras la evolución de la legislación en la Unión Europea puede aumentar las oportunidades de implementar sistemas de geotermia somera en Europa, el desarrollo de estas tecnologías dependerá de las legislaciones nacionales y en algún caso, regionales o locales.
Objetivos nacionales respecto al uso de la energía geotérmica
El artículo 4 de la Directiva de Energías Renovables (2009/28/EC) requirió a los Estados miembros el envío de planes de acción de energías renovables antes del 30 de junio de 2010. Estos planes iban destinados a proveer hojas de ruta detalladas de cómo cada Estado de la UE28 esperaba conseguir los objetivos comprometidos para 2020 en energías renovables y el mix energético que esperaban usar para el abastecimiento de la población, agricultura e industria.
Al hilo de lo anterior, podemos observar como la Unión Europea ha establecido unos objetivos para asegurar que a partir de 2020 todos los nuevos edificios sean energéticamente eficientes aunque reconociendo las diferencias en los tipos de edificios construidos y el clima de los diferentes países y regiones de Europa.
Es por esto que la directiva refundida 2010/31/EU, artículo 9, requiere que los Estados Miembros deben asegurar que para el 31 de diciembre de 2020 todos los edificios nuevos sean de energía casi cero y después del 31 de diciembre de 2018, los nuevos edificios ocupados y en posesión de las autoridades locales también lo sean. Los Estados Miembros deben, además, elaborar planes nacionales para aumentar el número de edificios de estas características de bajo consumo de energía y desarrollar políticas que tomen medidas para el establecimiento de objetivos de estímulo para la transformación de edificios objeto de reforma en edificios de bajo consumo de energía.
Este tipo de edificios se definen en el Artículo 2 de la Directiva refundida como “un edificio que tiene una alta eficiencia energética. La demanda de energía, cercana a cero o muy pequeña, se debe cubrir principalmente mediante fuentes renovables, incluyendo energías renovables producidas en el sitio o cerca”.
Por desgracia, los principales códigos de la edificación y las medidas de incentivo para la construcción o reforma de edificios hacia aquellos de bajo consumo de energía raramente mencionan los sistemas de geotermia somera. Sin embargo, generalmente se acepta la opción de incluirlos bajo el paraguas de otros sistemas renovables puesto que estos sistemas geotérmicos encajan en la legislación nacional y la legislación en materia de energías renovables a todos los niveles. Los métodos de cálculo del ahorro energético se deben realizar con métodos aprobados por la Unión Europea.
Lamentablemente, en algunos países como Francia, España, Italia y Países Bajos, la regulación de climatización y los códigos técnicos de edificación no indican claramente que los sistemas de geotermia somera deban ser considerados como una posible solución para la reducción del consumo energético en edificios:
- En Francia, la regulación de 2012 para nuevas construcciones (RT2012), da valores de consumo máximo de energía para calefacción, agua caliente doméstica, refrigeración, iluminación y auxiliares.
- En España, en el Código Técnico de la Edificación (CTE) aparecen requisitos relacionados con las energías renovables exclusivamente para la producción de agua (60% del agua caliente sanitaria debe provenir de fuentes renovables), que en la mayoría de los casos se consigue mediante paneles solares térmicos regulados por normativa de ámbito regional o local.
- En Italia, el Decreto Legislativo del 3 de marzo de 2011 (n.28), introduce objetivos cuantitativos para la integración de sistemas de climatización con energías renovables en lo que respecta a edificios nuevos y rehabilitaciones estructurales de edificios. No se consideran específicamente sistemas de geotermia somera.
- En los Países Bajos, la energía geotérmica somera no se integra directamente en la legislación para climatización de edificios pero se ve afectada indirectamente por la Normativa sobre Construcción.
Conclusiones
Tras todo lo anterior podemos concluir que aunque la legislación europea recoge y alienta el uso de la energía geotérmica como un medio importante de reducción de los gases de efecto invernadero en la generación de agua caliente y climatización de viviendas, agricultura e industria, los marcos legales de los diferentes miembros de la UE28 muestran que sólo unos pocos países incluyen la geotermia entre los diferentes sistemas de energías renovables susceptibles de ser utilizados para estos cometidos.
Igualmente los diferentes países en función del modo de transposición de las Directivas europeas en materia de energía, agua y medio ambiente, promulgan legislación que regula en mayor o menor medida el uso de los diferentes sistemas de captación geotérmica y la forma de interactuar con las masas de agua subterránea.
Este panorama general también muestra que el marco regulatorio suele suponer una barrera para el desarrollo de sistemas de geotermia somera. La falta de regulación, procedimientos complejos, retrasos en las aprobaciones, procedimientos costosos, repartición de las competencias de manera compleja entre las diferentes autoridades (nacional y local) y procedimientos heterogéneos en función de la región suelen ser las trabas más habituales para el desarrollo nacional y regional de los sistemas de geotermia somera en la climatización de edificios y viviendas.
La energía geotérmica somera de baja y muy baja temperatura es un tipo de energía directamente relacionado con la geología, de fácil extracción, sin transporte, con un coste asumible por las familias y también por la industria en función de sus necesidades y sin incertidumbre en los precios ya que no está sujeta a subidas y bajadas especulativas producidas por los mercados financieros.
Es una energía limpia e inagotable que constituye una verdadera transición energética desde los combustibles fósiles y que por desgracia no ha sido lo suficientemente protegida y alentada por las autoridades nacionales y regionales en su capacidad legislativa.
Es por esto que la energía geológica por excelencia debe contar con un marco regulatorio que vaya aparejado con el avance de la ciencia y la tecnología en los sistemas de captación de calor geotérmico para que se fomente su uso en las viviendas de nueva construcción y en las rehabilitaciones, en la agricultura y en la industria europeas.
Por último, una investigación geológica más amplia de todo el territorio de la UE28 conllevará a un mejor conocimiento del terreno para poder utilizar los sistemas más eficientes de extracción del calor terrestre para agua caliente y climatización y así, reducir el efecto del cambio climático y asegurar el futuro del planeta.
Bibliografía
- Directiva 2009/28/EC sobre la promoción del uso de energía de fuentes renovables.
- Directiva refundida 2010/31/EU sobre rendimiento energético de edificios
- Directiva 2012/27/EU sobre eficiencia energética.
- Directiva refundida 2009/125/EC que establece un marco para el establecimiento de requisitos de Ecodiseño para productos relacionados con la energía.
- Directiva refundida 2010/30/EC sobre la indicación mediante etiquetado e información de producto estandarizada sobre el consumo energético y otros recursos en los productos relacionados con la energía.
- Directiva 2000/60/EC que establece un marco para la acción comunitaria en la política del agua.
- Directiva 2006/118/EC sobre la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro.
- Regeocities, 2018
- Rivas, P., 2019
