La energía geotérmica en España, ¿una

Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
LA ENERGIA GEOTER
ESPAÑA, ¿UNA ENER
COMPLEMENTARIA?
Por José María Fúster Casas
Energías complementarias y
energías alternativas
Con la limitación o incluso el
agotamiento de las fuentes de ener­
gía en que se fundamenta la, es­
tructura de la socíedad actual, se ha
creado una terminología equívoca
que contribuye no poco a 'aumen­
tar el confusionismo del hombre
de la calle sobre la problemática
energética. Así, el contraste explí­
cito que se establece entre las ex­
presiones «energías convenciona­
les» y «energías alternativas» tan
repetídamente usadas induce la
idea de que, cuando se exploten a
tope algunas de las fuentes que
hoy utilizamos (por ejemplo, la
hidráulica) o cuando se agoten las
materias prímas naturales que libe­
ran energía (por ejemplo, petró­
leo, carbón; uranio, etc.), podre­
mos disponer en abundancia de
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• BAJO la rúbrica de «Ensayo» el Boletín Informati
March publica cada mes una colaboración original y ex
sobre un aspecto de un tema general. Anteriormente fuer
temas relativos a la Ciencia, el Lenguaje, el Arte, la Histo
y la Psicologla. El tema desarrollado actualmente es l
En números anteriores se han publicado Materia y e
Federico Goded Echeverria, Catedrático de Tecnologla N
nica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid; El pe
dades. prospecciones. suministros exteriores, por José B
de Investigación Operativa de la Compañia Española de P
en España. por Feliciano Fúster Jaume, Jefe del Prog
Nacional de Industria; El carbón. sus posibilidades de u
J. R. García-Conde Ceñal, Catedrático de Combustibles
perior de Ingenieros de Minas, de Oviedo; y La energia h
ción aciual y perspectivas. por Alejandro del Campo Ag
nos y Subdirector Técnico en Iberduero, S. A.
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
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otras fuentes o materias que hasta ah
zado o lo han sido en muy pequeña p
solar, fusión nuclear, calor del interi
gías del viento, de las mareas, otros co
Puesto que la expresión «alternati
sentido de sustitución, no es extraño
dio piense en un automóvil del futuro
de llenar el depósito de gasolina haya
plo, una antena con células solares
ponerle en marcha. Es previsible que
mos dentro de varias décadas, aqué
de energía hayan sustituido casi por
hoy utilizamos mayoritariamente y qu
que hoy pueden parecer de ciencia-fi
normales. En cambio, en un plazo m
la vuelta de este siglo, aquellas ene
mente complementar en una proporci
que vital, el total de las necesidades en
Yo .prefiero, por ello, el adjetiv
para estas energías, pues sin pensa
descubrimientos científicos o tecnológ
parte no hay que descartar- es de esp
que hasta ahora no se han utilizado
poco grado, podrán contribuir en el b
energético con unos 'porcentajes de c
mo debido a la necesidad de mejora
vida y bienestar de la sociedad actual.
Este desenfoque cuantitativo y tem
ha llegado a penetrar hasta en el
tecnológico, pues no es extraño trope
los que los partidarios de la utiliza
fuente de energía dibujan la posibilid
vuelta al siglo, «su fuente» sea la pan
utilizada. Estos optimismos se refue
entre los partidarios de unas y otras
se el mayor trozo del pastel de los p
de cada país, pues «su energía» es e
prometedora y rentable.
La energía geotérmica está hoy s
de energías complementarias. Curiosa
cipación en el balance energético mun
carestía de transformar el calor existe
planeta en otras' formas transportab
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
ejemplo, .electricidad, pues las plantas
existentes generan electricidad con unos
ción y producción decididamente más ba
les eléctricas térmicas (carbón, derivado
nucleares. Su poca participación resulta
los lugares de donde se puede extraer c
calor del subsuelo son relativamente escas
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Energía geotérmica. Principios fundamen
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En la desintegración espontánea, natu
los isótopos radiactivos. que existen disp
queña proporción en todas las rocas na
mente uranio, potasio. y torio) se prod
distribuye por el interior del planeta. Par
transporta hacia el espacio exterior muy
do en cuenta la pequeña conductividad
constituyen el interior de la Tierra. Es
generación constante de calor y débil c
cen que las temperaturas del interior del
gresivamente más elevadas. El concepto
diente geotérmico (elevación de la temp
que la profundidad es mayor) y el m
flujo calórico, expresan estas circunstanc
último es una expresión de la cantidad d
tantemente sale desde nuestro planeta a
medirse en calorías que llegan a la supe
de superficie y por unidad de' tiempo.
natural es, por término medio, 1.5 micro
centímetro cuadrado cada segundo de tie
El gradiente se puede medir determi
mente, mediante perforaciones, las temp
rior de la Tierra, en dos puntos a dife
situados fuera de la zona más externa d
las temperaturas están influenciadas po
climáticas y solares. El flujo calórico n
narse directamente, pero si en una per
mina, además del gradiente, la, conductívi
rocas que allí existen, puede calcularse el
fórmula sencilla:
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
De la fórmula anterior se deduce que
tes geotérmicos altos se requiere que
alto o que la conductividad sea pe
circunstancias coincidan.
Existen en el interior de la Tierra
valores del flujo térmico son rr.ás ele
debido al ascenso lento de m,~eriale
lientes. Cuando en estos sectores l
fusión parcial de los materiales prof
terminadas condiciones dinámicas, p
cerca de la superficie como rocas
fundidas. Pueden así, situarse masas
men y a temperaturas comprendid
1.000° C. eh sectores de la corteza q
ciones normales a "temperaturas infer
nares.de grados.
Este emplazamiento de materiales
voca una anomalía geotérmica positiv
del transporte de calor adicional pr
originándose una elevación transitori
y un aumento considerable del flujo
las masas calientes. El tiempo necesa
de la anomalía térmica varia en fu
factores, siendo los más importantes
calor aportado por la masa emplaza
de transporte de calor desde la mas
más frías periféricas.
Aparte de estas anomalías' de
producirse en la naturaleza anomalía
cia por acumulación de calor debido
de fa superficie. de rocas con débil c
nan la salida del calor natural interno
Variación del gradiente geotérmico ­
En la mayor parte de la superf
medio del gradiente geotérrnico es del
lo cual significa que para alcanzar te
de 100° C. habría que profundizar
puede resultar de valores de flujo no
(.) Superficies de igual temperatura que teór
superficie del geoide en el supuesto de que el inter
y con propiedades térmicas homogéneas.
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microcalorías en rocas con conductivida
madamente 6 milicalorías por cm' por ca
grado de temperatura). La existencia de
ductoras (*) cerca de la superficie, que ac
manta térmica retardando la salida del
cie, puede duplicar el gradiente local, c
fundidad para alcanzar una determinada
daría reducida a la mitad en el supuest
flujo de calor normal. Si el flujo, cual
causa, es algo más elevado que lo .norr
microcalorías, las profundidades para al
serían del orden de 1,25 km.
Estos últimos valores, en circunstanci
después se indicarán, son ya dignos d
desde el punto de vista de su aprovecham
Con todo, la mayor parte de las vari
tes del gradiente geotérmico se deben a
tantes del flujo térmico debidos a la ex
cercanas a la superficie, de masas ígn
flujos que pueden llegar a ser diez o más
normal, lo cual significa que pueden a
de 100° ó 200° C. por km.
De esto se deduce que las anoma
interesantes están localizadas en los sec
ígnea actual o reciente, considerando r
sectores en donde hay datos para supone
ígnea ha tenido lugar hace unos millones
Efectivamente la mayoría de los ca
hoy explotados están en zonas donde ex
en los últimos millones de años activida
jo en superficie de la actividad ígnea inte
ello hay que suponer que cualquier zon
ceptible de explotación directa. La an
sólo se crea cuando masas calientes de m
cúbicos se infiltran o emplazan en secto
superficie. Si los .materiales fundidos asc
te a la superficie desde zonas muy pro
decenas de kilómetros de profundidad,
(.) Valores bajos de conductividad en rocas nat
2 mcal. cm2 seco o C.
(U) La disipación del calor de una intrusión Ignea
millones de años, teniendo en cuenta la débil conduct
cas sólidas naturales.
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ves de tiempo y por fisuras de peque
cantidad de calor que se transmite a
a la superficie no es significativa.
Sistemas geotérmicos
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La localización de zonas extensas
temperatura y a profundidades asequ
condición que se requiere para pode
geotérmica, pero por desgracia no e
débil conductividad térmica, las rocas
con la misma lentitud que se calenta
extracción directa de su calor sólo
condiciones adicionales.
En la naturaleza esta extracción de
cuando 'a profundidades asequibles
existen formaciones geológicas porosas
das de aguas que en general proced
ción superficial.
El agua caliente, si la formación p
de la superficie por otras formacione
quirirá la temperatura del sistema y
tado líquido o en forma de vapor s
inferior o superior, respectivamente,
ción que crece en función de la profu
Dentro de la formación permeable, a
fisuras interconectados se establecerá u
nos complejo de convección con asce
hacia el techo de la formación perme
más calientes y descenso de aguas rel
por otros sectores.
Es difícil imaginar que un sistem
esté totalmente aislado de la superfic
samente impermeables. Rocas no to
bles, o más frecuentemente zonas de
tan a este sistema convectivo con la
condiciones, parte del agua caliente as
cie y eventualmente llegará hasta ell
caliente o de vapor.
De la misma forma es dificil imag
naturales, una formación permeable q
o,
(.) Por ejemplo, a las presiones que existen a
agua pura hierve a una temperatura cercana a los 30
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
por infiltración aguas desde la superficie
permeables o a través de otras fisuras,
el sistema geotérmico más frecuente se
existe un balance hídrico condicionado
de agua a través de fuentes termales y
das a la infiltración, y un balance energ
calorías restadas por el agua caliente q
calentamiento del nuevo agua aportada
quedar compensado 'por las calorías que
tema desde las zonas profundas. Como
culación del agua es más rápido que e
lor, en cualquier sistema' geotérmíco exi
gativo en el balance, independientemen
temporal de la anomalía de primer ord
encajado el sistema geotérmíco.
El agua en estos sistemas, que con
bieran denominarse hidrogeotérmicos, n
un medio eficaz de extraer el calor tra
mente a la superficie. Es también, cua
en vapor, el factor dinámico que pue
tamente, para mover a través de turbin
eléctricos una vez que el vapor pueda
diante sondeos.
De todo ello se deduce que las con
que permiten la existencia de un sistem
análogas a las que se requieren para e
ciones de gases y petróleo. Formacione
das (rocas almacén) aísladas o casi ai
por formaciones. poco permeables y en
bles que permitan el aislamíento y a
fluidos;
Existen anomalías térmicas importa
a zonas de rocas permeables o a zo
estos casos se estudia su posible transf
mas geotérmicos por inyección de agua
terior rocas permeables, o creando artifi
meabilidad en las rocas del interior me
subterráneas que las fragmenten.
Campos g.eotérmicos
Cuando se perfora un sistema geot
su proceso de, explotación se establece
directa con la superficie y se introduc
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factores adicionales en el balance hídric
sistema. Si el vapor o agua que se ex
la recarga natural del sistema, disminu
agua existente en la roca permeable; est
negativo a largo plazo, pero en alguno
micos el descenso de presión hará hervi
temperatura y por el sondeo saldrá una
de vapor. Esto puede ser conveniente
se utiliza para generación de electricidad
En los sondeos en los que únicame
caliente, una extracción excesiva superio
tural será siempre un factor de degrad
especialmente en regiones áridas. Por
reinyectar los fluidos geotérmicos, tant
factor de degradación como para evit
geotérmicos, en general muy cargados d
rales en disolución puedan contaminar
biente (*).
La extracción de energía del sistema
tor de mucha más importancia en la vi
campo. En este sentido no disponemos
mente precisos para evaluar la duración
do campo geotérmico, pues, en gener
pocos datos sobre la cantidad de calor
de transporte del mismo desde las zona
el sector, generalmente, muy somero do
sistema geotérmico. En la mayor part
tiende a plantear un sistema de extrac
comportamiento' en el tiempo del propi
do, los, campos que se están explotand
tiempo (como el de Lardarello en Itali
do descenso significativo de su capacidad
Utilización
d~
la energía geotérmica
Los campos geotérrnicos pueden clas
tegorías principales:
1) Campos geotérmicos en los que
seco o sobrecalentado (por ejemplo, Lardar
(.) Por otra parte, en algunos campos geoténnico
ralizados se intenta explotar estas sustancias minerales
ductos secundarios del proceso.
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
Geysers en U.S.A.). Dentro del sistema
do es vapor y como tal se utiliza pa
que generan electricidad. Los fluidos tie
pia, en general. superior a las 600 calorí
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2) Campos geotérmicos en donde,
geotérmico, existe agua a temperaturas
ral a temperaturas superiores a los 2
cender se transforman total o parcialm
se utiliza como en el caso anterior, pre
del agua del vapor antes de que éste en
Su entalpia es menor, en general, comp
400 cal./gr. Ejemplos de estos campos s
en Nueva Zelanda o Ahauchapán en El
3) Campos geotérmicos de bajaen
fluido geotérmico es agua que llega a
debajo de los 100°. Se utilizan en la a
lefacción urbana, procesos industriales
lefacción de invernaderos en países f
etcétera. Ejemplos de estas explotacione
mediaciones de París, Islandia, Hungría
Como es natural, los campos geoté
santes desde el punto de vista económ
dos primeras categorías, pues al trans
energía eléctrica fácilmente transportabl
gráfica del campo geotérmico no introd
económicos en la utilización de la energí
da introducir, por ejemplo, la localiz
hidroeléctrico o el emplazamiento de u
de carbón al pie de la mina.
En los de la tercera categoría existe
tores de situación que pueden condici
Puesto que el' agua caliente no se pu
distancias muy' grandes del punto de
de un campo geotérmico de este tipo e
nada por factores, tales como el de su p
pobladas, o con desarrollo industrial o
ble. Por supuesto la disponibilidad de
un factor condicionante del desarrollo
nadas regiones, pero el problema de su
sujeto a muchas otras variables.
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
Por esta causa se ensayan en la actu
plo, en U.R.S.S.) 'la posibilidad de ut
baja entalpía para generar electricidad u
geotérmico en sistema cerrado para ca
bajo punto de ebullición (freón, propan
bién en ciclo cerrado mueven las turbinas
Posibilidades de energía geotérmica en Es
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La evaluación primaria de las posibi
geotérmica de una región es un problem
que se requiere la utilización de dato
procedencias: imágenes de infrarrojo ob
tes; datos abundantes de flujo térmico o
dientes geotérmicos en perforaciones pr
gía de la actividad ígnea y sus característi
períodos geológicos; conocimiento de las
ras geológicas; estudio geoquímico de la
y otras manifestaciones superficiales, etc.
A la hora de evaluar las posibilida
más reducido, en donde por los datos
sospecharse la existencia de un posible c
es necesario realizar estudios' detallados d
geológicas y sus estructuras mediante la
más variables técnicas geológicas, geofísi
y determinar el estado térmico del secto
detáIlados de temperaturas en sectores ce
ficie y de gradientes, a distintas profun
sondeos de exploración.
Puesto que los 'campos geotérmicos
suceptibles de originar vapor seco y el
más atractivos, y éstos, salvo excepcion
dos en regiones volcánicas recientes en
suelen existir manifestaciones termales e
sers, fuentes termales), las primeras inv
máticas se han centrado en las Islas Ca
cretamente en el sector de Timanfaya o
del Fuego (Lanzarote), donde es conoci
cho tiempo una anomalía térmica espec
raturas de más de 200° C. a pocos metro
La anomalía no está asociada a salidas
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
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dos geotérmicos (agua o vapor) y pos
una zona de fractura por la que se
través de un sistema convectivo super
ciones volcánicas más recientes y muy
intervienen en buena parte. el aire in
teriales. Tras una serie de campañas d
lógica, termometría de superficie, pro
y gravimétricas realizadas por los equip
to de Petrologia de la Universidad
C.S.I.C~, se ejecutó por el Instituto Ge
España y Enadimsa un sondeo profun
to de más de mil metros de profund
atravesar un espeso paquete de materi
marinos bastante compactos. Posiblem
constituye la cobertera de las zonas pro
Este posible campo sigue siendo, p
pues para demostrar su existencia y
ren investigaciones costosas adicionales
zado. Quizás la falsa esperanza defrau
mer sondeo de exploración debía ser
casi nunca ocurre) y también el hecho
hasta ahora si existe en profundidad u
con agua y vapor, hayan sido factore
proseguir la campaña de sondeos p
para evaluar definitivamente esta anom
En la Península no existe volcanis
tualidad, 'aunque algunas provincias
Campos de Calatrava, SE de España
dios activos para los .que se pueden
riores al millón de años. El volcanismo
de Calatrava,. que en conjunto es más
SE de España, no es un principio muy
ginar grandes masas ígneas emplazada
ficiales; se trata, más bien, de un v
de origen profundo fisural y rápido,
de poca entidad en regiones asequibl
geotérmica. El vo1canismo del SE de
de Murcia y Almería), aunque es de
rece el ascenso lento de grandes mas
y andesitas) creadoras de anomalías
conjunto mucho más antiguo que la
por ello, es de esperar que las anom
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Colección Ensayos.Fundación Juan March(Madrid)
relacionadas con los procesos de erup
dan haberse disipado en buena parte.
Por unas y otras razones no es de
que en las tres regiones volcánicas pe
existan muchas posibilidades de encon
tas entalpias. La carencia de geyseres
relativamente bajas de las fuentes term
herencia de la pasada actividad volcán
esta apreciación inicial.
En cuanto a la posibilidad de loc
sula campos geotérmicos de baja o
puedan servir como fuentes directas d
urbana, procesos industriales) y, event
ducir energía eléctrica, si se desarrol
cambio de calor a líquidos de bajo pun
investigaciones concretas hasta ahora
bién muy insuficientes.
Se han realizado investigaciones pr
nas cuencas sedimentarias (Vallés, Olo
sospechar la existencia de sistemas hidr
fundidades de más de 1.000 metros co
canas o superiores a los 100° C., pero
estatales ni la empresa privada han a
informaciones, las campañas de sondeo
limitar los posibles sistemas hidrogeotér
La estructura geológica de nuestro
cuentes cuencas sedimentarias limitadas
tónicos, en las que alternan con frec
porosas e impermeables (cuencas y sub
Tajo, -Ebro, Guadalquivir; cuencas p
Hespérico) es, sin embargo, muy fav
para que, si existen anomalías geoténni
cerse campos hidrogeotérmicos. Desgr
tenemos datos sobre la distribución de
de nuestro subsuelo, pues en España
mos la excepción- no existe un sólo d
minación de flujo térmico. En tanto
estos datos básicos fundamentales, es d
ciones fiables.
Es de esperar que la carestía prog
y la dieta que se avecina de producto
revulsivo que nos haga dar pasos decid
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