El núcleo de la Tierra está caliente, a unos 5.000 °C o más, y ese calor fluye sin parar hacia fuera, alimentado también por la desintegración radiactiva. Bajo nuestros pies, la temperatura suele subir entre 25 y 30 °C por kilómetro. En regiones volcánicas como Islandia, Kenia, Indonesia o Nueva Zelanda, el calor llega cerca de la superficie, y llevamos más de un siglo produciendo electricidad con él. El calor somero del subsuelo, en cambio, puede aprovecharse casi en cualquier lugar mediante bombas de calor. Y una nueva generación de técnicas de perforación podría dar acceso al calor profundo mucho más allá de las zonas volcánicas. Esta guía repasa las tres vías.
Recursos geotérmicos: un abanico de temperaturas
| Recurso | Temperatura | Profundidad | Uso habitual |
|---|---|---|---|
| Subsuelo somero | 8–15 °C | 1–200 m | Bombas de calor geotérmicas para calefacción y refrigeración |
| Acuíferos de baja entalpía | 30–100 °C | 0,5–3 km | Redes de calor, invernaderos, balnearios, calor industrial |
| Media entalpía | 100–180 °C | 1–4 km | Centrales de ciclo binario, cogeneración |
| Alta entalpía (volcánica) | 180–350 °C+ | 0,5–3 km | Centrales flash y de vapor seco |
| Roca seca caliente / EGS | 150–300 °C | 3–7 km | Geotermia mejorada para electricidad (emergente) |
| Supercaliente / supercrítica | >374 °C | 2–10 km | Investigación (Iceland Deep Drilling Project) |
En la corteza continental, el gradiente geotérmico medio es de 25–30 °C/km, pero en zonas volcánicas y de rift puede superar los 50–100 °C/km. En Islandia quizá encuentres 150 °C a 2 km, mientras que en buena parte de Europa harían falta 5 km.
Centrales geotérmicas
La primera electricidad obtenida con vapor geotérmico se generó en Larderello (Italia) en 1904. Hoy se usan tres tipos principales de central:
- Vapor seco: el vapor del yacimiento mueve directamente las turbinas. Estos recursos son escasos. Larderello es uno; The Geysers, en California, el mayor complejo geotérmico del mundo, es otro.
- Vapor flash: el agua caliente a alta presión (por encima de ~180 °C) se «vaporiza súbitamente» al bajar la presión. Es el tipo más común.
- Ciclo binario (ORC): el agua a temperatura moderada (100–180 °C) calienta un segundo fluido con un punto de ebullición más bajo, y ese fluido mueve la turbina. Es un circuito cerrado con emisiones muy bajas y el tipo que más crece.
Potencia eléctrica = potencia térmica × rendimiento de conversión (≈ 8–15% binario, 15–20% flash)
Ejemplo: salmuera a 80 kg/s, 160 °C → 70 °C, c_p ≈ 4.2 kJ/kg·K Térmica: 80 × 4.2 × 90 = 30,240 kW ≈ 30 MW_th Eléctrica al 12% (binaria): ≈ 3.6 MW_e
La termodinámica mantiene bajo el rendimiento de conversión (a estas temperaturas, el límite de Carnot es de apenas un 20–30 %), pero el combustible no cuesta nada. Las centrales geotérmicas funcionan con factores de capacidad del 70–95 %, de los más altos de cualquier fuente, y dan electricidad renovable firme y de base.
Potencia mundial
Según datos de IRENA y de la IEA, la potencia geotérmica instalada ronda los 16–17 GW. Genera unos 95–100 TWh al año, menos del 0,5 % de la electricidad mundial.
| País | Potencia aprox. | Cuota / notas |
|---|---|---|
| Estados Unidos | ~3,9 GW | El mayor; sobre todo en California y Nevada |
| Indonesia | ~2,6 GW | El mayor potencial del mundo (~24 GW estimados) |
| Filipinas | ~1,9 GW | ~10 % de la electricidad |
| Turquía | ~1,7 GW | Crecimiento rápido en la década de 2010 |
| Nueva Zelanda | ~1,0 GW | ~18–20 % de la electricidad |
| Kenia | ~0,9–1,0 GW | Alrededor del 40–45 % de la electricidad en los últimos años |
| México, Italia, Islandia, Japón | 0,4–1,0 GW cada uno | Islandia cubre con geotermia ~30 % de su electricidad y ~90 % de la calefacción |
Las potencias son aproximadas (IRENA / ThinkGeoEnergy, 2024–2025). Las centrales concretas aparecen en el mapa de centrales eléctricas.
Uso directo: el calor geotérmico
Aprovechar el calor geotérmico directamente es mucho más eficiente que convertirlo en electricidad. La revisión mundial de Lund y Toth cifró el uso directo en unos 1.020 PJ (alrededor de 280 TWh) al año en 2019, más del doble que la electricidad geotérmica, y más de la mitad procedía de bombas de calor geotérmicas. Los usos principales:
- Redes de calor. Reikiavik calienta cerca del 90 % de sus edificios con agua geotérmica. París aprovecha el acuífero del Dogger desde los años setenta y hoy calienta así más de 250.000 viviendas, y Múnich quiere que su red de calefacción urbana funcione en gran parte con geotermia en 2040.
- Invernaderos y agricultura (Países Bajos, Kenia, Islandia).
- Calor industrial para secado, procesado de alimentos y pasta de papel.
- Baños y balnearios, históricamente el uso más extendido.
Bombas de calor geotérmicas: geotermia para todos
En sentido estricto, el calor del subsuelo somero es sobre todo energía solar almacenada, pero las bombas de calor geotérmicas (GSHP) suelen contarse como geotermia. A pocos metros de profundidad, el terreno se mantiene todo el año cerca de la temperatura media anual del aire, unos 8–12 °C en Europa central. Una bomba de calor conectada a una perforación o a un captador horizontal extrae calor de él en invierno (y puede devolverle calor para refrigerar en verano) con un COP estacional de 3,5–4,8.
| Tipo de captador | Extracción habitual | Coste instalado (Europa) |
|---|---|---|
| Perforación vertical (50–200 m) | 40–70 W por metro | 40–80 € por metro perforado |
| Captador horizontal (a 1,2–2 m) | 10–35 W por m² de terreno | Menor, pero exige mucha superficie |
| Pilotes energéticos / cimentaciones | 20–60 W por metro | Integrados en edificios nuevos |
Una casa típica de 10 kW necesita unos 150–200 m de perforación. Dimensiona la tuya con la calculadora de bomba de calor geotérmica y compárala con las opciones aerotérmicas en la calculadora de bomba de calor. Suecia, Suiza y Alemania tienen los mercados residenciales de geotermia somera más densos.
Costes
| Indicador | Rango habitual |
|---|---|
| Coste instalado, central eléctrica | 3.000–6.000 $/kW (IRENA; más en proyectos pequeños o EGS) |
| Peso de la perforación en el coste | 30–50 % |
| Profundidad y coste de los pozos | 1,5–4 km; 3–10 millones de $ por pozo |
| LCOE, convencional (media mundial de IRENA, años recientes) | ~0,06–0,07 $/kWh |
| LCOE, EGS (demostraciones actuales) | Más alto; objetivos de 0,05–0,07 $/kWh en 2035 (Enhanced Geothermal Shot del DOE: 45 $/MWh) |
| Factor de capacidad | 70–95 % |
El riesgo de exploración es el mayor obstáculo. Un promotor puede gastar 10–30 millones de $ en pozos de exploración antes de saber si el yacimiento producirá. Ayudan los mecanismos de reparto de riesgo, como el Geothermal Risk Mitigation Facility de África Oriental. Compara costes con la calculadora de LCOE.
Sistemas geotérmicos mejorados: un posible salto
La geotermia convencional necesita tres cosas en el mismo lugar: calor, fracturas naturales y agua. Los EGS fabrican las dos últimas. Se perforan pozos en roca caliente, se bombea agua a presión para abrir fracturas y después el fluido circula entre los pozos de inyección y los de producción. Avances recientes:
- La perforación horizontal y la estimulación en varias etapas, ambas heredadas de la industria del esquisto, han recortado mucho el tiempo y el coste de perforar. El Project Red de Fervo Energy en Nevada empezó a entregar electricidad en 2023, y su proyecto Cape Station de 500 MW en Utah apunta a producir los primeros kWh hacia 2026.
- El laboratorio de campo FORGE del DOE de EE. UU., en Utah, ha conectado pozos en granito a ~230 °C.
- Los «sistemas geotérmicos avanzados» de circuito cerrado hacen circular el fluido por pozos sellados y no necesitan estimulación.
El estudio GeoVision del DOE estimó que, con mejor tecnología, la geotermia podría aportar 60 GW en EE. UU. en 2050 (cerca del 8,5 % de la generación). El informe de la IEA de 2024 apunta a que la geotermia de nueva generación podría cubrir hasta el 15 % del crecimiento de la demanda eléctrica mundial hasta 2050 si los costes bajan según lo previsto. Es un «si» muy grande.
¿Es apta tu región?
El potencial geotérmico depende de a qué profundidad hay que bajar para encontrar temperaturas útiles, de lo permeable que sea la roca y de si hay agua. Una guía aproximada:
| Contexto | Ejemplos | Usos geotérmicos realistas |
|---|---|---|
| Arcos volcánicos y rifts | Islandia, Kenia (Rift de África Oriental), Indonesia, Filipinas, Nueva Zelanda, Centroamérica, Japón | Centrales flash y binarias convencionales, calor directo |
| Cuencas extensionales y acuíferos sedimentarios calientes | Cuenca Panónica (Hungría, oeste de Rumanía), Fosa del Alto Rin, Cuenca de París, Molasa bávara, oeste de Turquía | Redes de calor, centrales binarias, cogeneración |
| Corteza continental estable con gradientes moderados | Casi todo Reino Unido, Escandinavia, este de EE. UU. | Bombas de calor geotérmicas; calor profundo para redes urbanas; EGS en el futuro |
| En cualquier parte | – | Bombas de calor geotérmicas y almacenamiento estacional somero |
Los servicios geológicos nacionales publican mapas de flujo de calor y de temperatura en profundidad, y muchos países ofrecen herramientas en línea para permisos de perforación y aptitud del terreno para geotermia somera. Antes de comprometerse con un pozo de exploración para un proyecto profundo, suele hacerse un estudio de viabilidad que reúne los datos de pozos de petróleo y gas ya existentes, las campañas sísmicas y la geoquímica. Hungría, por ejemplo, tiene uno de los flujos de calor más altos de la Europa continental y calienta varias ciudades con agua termal. En Rumanía, Oradea usa agua geotérmica para su red de calor desde los años noventa.
Para un hogar, la decisión es más sencilla. Casi cualquier jardín con sitio para una perforación o un captador horizontal admite una bomba de calor geotérmica, siempre que lo permitan los permisos locales y las normas de protección de las aguas subterráneas.
Impacto ambiental
Emisiones. Las centrales binarias apenas emiten nada en funcionamiento. Las de vapor flash y vapor seco liberan gases no condensables del yacimiento, sobre todo CO₂ y sulfuro de hidrógeno. Las emisiones de operación suelen estar entre 5 y 100 g CO₂/kWh, aunque algunos campos con yacimientos ricos en carbonatos, como partes del oeste de Turquía, superan los 400 g/kWh. Las medianas de ciclo de vida rondan los 30–40 g CO₂e/kWh (IPCC). El proyecto islandés CarbFix devuelve el CO₂ y el H₂S al subsuelo, donde se mineralizan y se convierten en roca.
Sismicidad inducida. La mayoría de los temblores son demasiado pequeños para notarse, pero algunos proyectos EGS han causado sismos perceptibles: Basilea (2006, M3,4, proyecto cancelado) y Pohang, en Corea del Sur (2017, M5,5, vinculado al proyecto por una investigación gubernamental). Los proyectos actuales usan vigilancia en tiempo real y protocolos de «semáforo» que reducen la inyección cuando aumenta la actividad sísmica.
Suelo y agua. La geotermia ocupa poco terreno, más o menos lo mismo que la nuclear por unidad de energía, o menos. Las centrales binarias con refrigeración por aire consumen poca agua. En algunos campos ha habido subsidencia y daños en fuentes termales y géiseres (Wairakei, Nueva Zelanda).
Lo esencial
La geotérmica es la única renovable que da una producción estable a todas horas casi desde cualquier punto de la Tierra, pero solo compensa donde el calor está a nuestro alcance. Para generar electricidad sigue siendo un nicho concentrado en países volcánicos. Para calor ya es una fuente importante en lugares como Islandia o París, y las bombas de calor geotérmicas llevan el mismo principio a cualquier casa. Si la geotermia mejorada alcanza sus objetivos de coste, podría convertirse en una fuente relevante de electricidad limpia y firme. Mira qué países van en cabeza en el mapa mundial de la energía y simula la geotermia somera para tu casa con la calculadora de bomba de calor geotérmica.
Calculadoras sobre este tema
Preguntas frecuentes
¿Cuánta electricidad procede de la energía geotérmica?
¿Es renovable la energía geotérmica?
¿Qué diferencia hay entre una central geotérmica y una bomba de calor geotérmica?
¿Qué son los sistemas geotérmicos mejorados (EGS)?
¿Provoca terremotos la geotermia?
¿Cuánto cuesta la electricidad geotérmica?
Fuentes y referencias
- IEA (2024). The Future of Geothermal Energy
- IRENA: Renewable Power Generation Costs in 2024
- U.S. DOE (2019). GeoVision: Harnessing the Heat Beneath Our Feet
- NREL: investigación geotérmica y Annual Technology Baseline
- Lund, J. W. & Toth, A. N. (2021). Direct utilization of geothermal energy 2020 worldwide review. Geothermics 90
Las cifras de esta guía son rangos típicos tomados de las fuentes citadas; las tuyas dependerán de la ubicación, los precios y los equipos. Usa las calculadoras enlazadas para obtener estimaciones adaptadas a tu caso.