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La energía geotérmica o geotermia es la ciencia que estudia los fenómenos térmicos que tienen lugar en el interior de la Tierra. El calor generado o almacenado en ella puede ser aprovechado y constituye la fuente de la energía geotérmica.

La energía geotérmica puede utilizarse de dos formas distintas, dependiendo del origen del calor que se utilice, que será útil para unas u otras aplicaciones.  

Se puede utilizar directamente el calor generado por el magma en el interior de la Tierra y que llega a la superficie en suelos volcánicos, aguas termales o geiséres. En estas zonas, pueden conseguirse temperaturas de 70 a 450ºC, con las que puede generarse agua caliente para calefacción o vapor de agua para procesos industriales o generación de electricidad. Por desgracia, hay pocas zonas con presencia volcánica o aguas termales que estén al alcance de todos y puedan ser utilizadas.

También es posible aprovechar el calor acumulado por la gran masa que forma el suelo, aunque esté a poca temperatura, y producir agua caliente para uso doméstico y calefacción en cualquier lugar. En este caso, no se aprovecha directamente el calor generado en el interior de la tierra, sino que se utiliza la capacidad de intercambio de calor que ofrece el suelo (absorber y ceder calor manteniéndose a una temperatura constante). Es decir, el subsuelo se encuentra a una temperatura homogénea a lo largo de todo el año, unos 15ºC, independientemente de las condiciones meteorológicas existentes en el exterior. Una instalación geotérmica aprovecha esta característica realizando un intercambio de calor a través de una bomba de calor.

Las bombas de calor son un gran desconocido para el público general, pero son máquinas de alto rendimiento que sirven tanto para refrigerar como para calefactar una casa. El aire acondicionado o las neveras son bombas de calor.

Los técnicos miden la eficiencia mediante el denominado COP, Coeficiente de Rendimiento en castellano. Un COP 1 significa que por cada unidad de energía utilizada, se produce una unidad de energía. Un calentador de agua para el té es un ejemplo de COP 1, pues la resistencia eléctrica aprovecha la misma energía que consume de la red eléctrica, sin añadir ni perder nada por el camino. Una buena bomba de calor suele tener hasta 4 COP, es decir, que produce cuatro veces más energía que la electricidad que consume, gracias a que obtiene esa energía del entorno.

Esto no es ningún misterio.Aunque parezca milagroso, una bomba de calor que esté produciendo calefacción puede extraer calor del exterior aunque la temperatura ambiente sea de 0º, para calentar un edificio cuya temperatura interior es de 20ºC. Esto se debe a que el líquido que se encuentra en el interior del circuito de la bomba está a varios grados bajo cero, por lo que puede absorber calor de un entorno que está menos frío que él.

En el caso de la instalación geotermia, el intercambio no se produce con el aire externo sino con el subsuelo que, como decimos, en invierno tiene una temperatura más elevada que el aire, y en verano una temperatura más baja, por lo que puede usarse tanto para calefactar como para refrigerar. Su COP puede alcanzar el 5.

Como sistema de transmisión de la calefacción y la refrigeración, se recomienda el uso de suelo radiante, que consiste en un circuito hidráulico situado bajo el suelo de las habitaciones. La geotermia, en combinación con el suelo radiante, proporcionan una climatización de la más alta eficiencia y confort.