El plan para hacer una bolsa de agua caliente gigante bajo tierra

Sep 25, 2023

Durante la Guerra Fría, las enormes cavernas situadas bajo la ciudad sueca de Västerås albergaban una reserva de petróleo de 300.000 metros cúbicos.

El petróleo estaba allí en caso de que estallara la Tercera Guerra Mundial y Suecia se viera aislada del suministro internacional de energía.

En 1985, cuando las tensiones geopolíticas comenzaron a disminuir, las cavernas se vaciaron y han permanecido vacías... hasta ahora.

La empresa energética sueca Mälarenergi se ha embarcado en un proyecto para descontaminar la instalación y llenarla con agua caliente a temperaturas de hasta 95°C. En esencia, están construyendo un termo subterráneo gigante, que según la empresa será el más grande de su tipo en Europa.

"Hay bastante humedad", dice Lisa Granström, directora en funciones de la unidad de negocio de calor y energía, al describir su última visita a los túneles, que se encuentran en un lugar no revelado. "[Las cavernas son] mucho más cálidas de lo que cabría esperar. Aún así huele un poco aceitoso".

El almacenamiento disponible equivale aproximadamente a 120 piscinas olímpicas y es 11 veces más grande que el mayor tanque de agua caliente sobre el suelo que Mälarenergi tiene cerca, añade la señora Granström.

Este tipo de almacenamiento térmico es sólo una de varias formas de almacenar calor en el suelo para su uso posterior. Con el aumento de las energías renovables y las preocupaciones sobre la seguridad energética en Europa tras la invasión rusa de Ucrania, algunos expertos sostienen que deberíamos fabricar más sistemas subterráneos de almacenamiento de calor.

En el caso de Västerås, el calor de las cavernas se enviará a través de intercambiadores de calor a una red de calefacción urbana, que abastece al 98% de los hogares de la ciudad de 130.000 habitantes.

Mälarenergi tiene intención de empezar a llenar las cavernas con agua a finales de año. La instalación ofrecerá 500 MW de potencia de calefacción urbana.

Pero ¿de dónde viene el calor? Quemando cosas. La empresa tiene una central eléctrica cercana con hornos para quemar residuos o biomasa y convertirlos en electricidad o energía térmica. La señora Granström dice que la tecnología de captura de carbono, que reduciría las emisiones nocivas de la planta, aún no existe, pero que su empresa está considerando instalarla.

El depósito de agua caliente permitirá a Mälarenergi seguir calentando los hogares en los días fríos de invierno, cuando la demanda es alta, sin reducir la producción de electricidad en la central eléctrica.

Almacenar calor bajo tierra tiende a funcionar bien porque es muy difícil que el calor escape: el suelo mismo actúa como un gran aislante. La señora Granström explica que las cavernas de Mälarenergi conservarán el calor durante varias semanas y que el sistema debería ser especialmente estable una vez que pasen algunos años y aumente la temperatura del suelo adyacente.

"Una vez que se calienta, la pérdida no es tan grande", dice. "Has calentado las rocas a su alrededor".

Esto puede sonar con los londinenses cansados ​​de los sudorosos viajes hacia y desde el trabajo en metro. Durante décadas, el calor de las personas y los trenes ha estado calentando la arcilla que rodea los túneles del metro de Londres. Tanto es así que esta arcilla tiene ahora una temperatura ambiente de entre 20°C y 25°C, lo que dificulta mucho el enfriamiento de los vagones tubulares y plataformas de la red.

El proyecto de Västerås no es el primero de este tipo. En Finlandia, la empresa energética Helen empezó a llenar con agua caliente un sistema de cavernas un poco más pequeño en la isla de Mustikkamaa en 2021. La instalación ya está operativa, afirma la empresa, y suministra calor a 25.000 apartamentos de un dormitorio durante todo el año.

"Las soluciones de cavernas que se sugieren, creo que son geniales", dice Fleur Loveridge de la Universidad de Leeds. "Son sólo una opción, si se quiere".

Más tecnología de negocios:

Según la Autoridad del Carbón del Reino Unido, una cuarta parte de la población británica vive encima de minas de carbón abandonadas. Un número significativo de estas minas están inundadas y naturalmente mantienen temperaturas relativamente cálidas, aproximadamente alrededor de 15°C, por ejemplo.

Esta agua de mina podría calentarse aún más, tal vez mediante un sistema de bomba de calor, antes de distribuirse a través de tuberías a las casas cercanas, donde calentaría los radiadores o proporcionaría agua caliente. Un sistema de este tipo podría utilizar intercambiadores de calor para calentar un circuito cerrado de agua de modo que los posibles contaminantes del agua de la mina no pasen al suministro doméstico.

El profesor Loveridge señala que la calefacción representa aproximadamente una cuarta parte de las emisiones de carbono del Reino Unido y descarbonizar la calefacción es bastante difícil. Por ejemplo, millones de hogares todavía dependen de calderas de combustibles fósiles.

"Deberíamos, como país, utilizar todas las opciones que tenemos para fuentes y almacenes de energía térmica", afirma.

Pero existe una alternativa a los termos gigantes bajo tierra: ¿qué pasa con las esponjas rocosas calientes? Matthew Jackson, del Imperial College de Londres, dice que en el Reino Unido podríamos utilizar acuíferos, cuerpos porosos de roca subterránea que retienen agua de forma natural.

Es posible bombear calor -o frío- a grandes áreas de estas "esponjas" y luego sacar el calor o el frío nuevamente a través de un fluido cuando sea necesario, para calentar o enfriar las viviendas. Un sistema de este tipo podría ser incluso más eficiente que los depósitos de agua caliente en las cavernas, afirma el profesor Jackson.

A pesar de las numerosas instalaciones de almacenamiento de energía térmica en acuíferos en Europa (hay miles en los Países Bajos, por ejemplo), sigue siendo poco común en el Reino Unido.

"Ésta es una tecnología que no prevalece [aquí]", dice el profesor Jackson. "Tenemos 11 instalaciones operativas en este momento".

Un ejemplo es el lujoso complejo Chelsea Barracks en Londres, que se está remodelando para convertirlo en una zona residencial y comercial. Entre 2015 y 2018, una empresa belga, AGT, instaló un sistema de almacenamiento de energía térmica en un acuífero.

Sin embargo, los acuíferos adecuados para este tipo de cosas abundan en todo el Reino Unido y, a menudo, están convenientemente ubicados justo debajo de las ciudades, señala el profesor Jackson.

Y, sin embargo, se puede decir que el Reino Unido se está quedando atrás en el uso de recursos de energía térmica subterránea.

"Los principales obstáculos para el despliegue en el Reino Unido no tienen que ver con la idoneidad técnica", afirma el profesor Jackson. "Realmente se trata de concienciar a los desarrolladores de que esta es una solución".