Geotermia y Arquitectura
El calor de la tierra como fuente energética ha sido usado durante siglos por diversas manifestaciones de la arquitectura. Desde los antiguos usos que se pueden reconocer en Islandia, hasta modernos usos térmicos de los calores superficiales o no tan profundos del suelo.
Cuando hoy en día se habla de ingeniería y geotermia, rápidamente la conversación se dirige hacia las centrales geotérmicas para la producción de electricidad mediante turbinas a vapor de agua, que utilizan agua a presión en torno a 300ºC, con vapor seco, sistema flash o binario, que se vaporiza a las presiones superficiales menores y pueden propulsar generadores eléctricos. Sin embargo, existe un interesante campo de aplicación de la energía calórica almacenada inercialmente en la masa de los mantos más inmediatos a la superficie del suelo.
Un proyecto chileno interesante de los últimos tiempos, corresponde a una bodega de medicamentos de FASA en Pudahuel. Son 24.000 metros cuadrados construidos, con un sistema de ventilación que hace pasar lentamente el aire de renovación por el subsuelo, que está a 19º C todo el año. Con sólo cuatro ventiladores y 4 ductos subterráneos, mas un uso inteligente de la diferencia de presiones en las fachadas, se logra por ventilación dar temperatura de confort al enorme edificio, renovar el aire y se estabiliza la temperatura de almacenamiento seguro de los medicamentos. El proyecto corresponde al arquitecto Guillermo Hévia y representa una interesante aplicación bioclimática usando las condiciones energéticas del subsuelo de Santiago y el diseño inteligente de arquitectura.
Estas aplicaciones de geotermia resultan interesantes por cuanto la temperatura de confort para toda actividad humana en los espacios de arquitectura, dependiendo básicamente de la humedad relativa y la actividad, varía entre 19 y 25º Celsius. Encontrar estas temperaturas en las capas inferiores de suelo no requiere las excavaciones y prospecciones necesarias propias de la geotermia para plantas de vapor.
Por ejemplo en algunas regiones del norte de Chile las diferencias de temperaturas de día y noche pueden ser de hasta 40ºC, helando durante la noche y con un sol torrencial durante el día, en ambos casos la situación queda fuera de los rangos de confort. Mas el suelo inmediato tiende a sostener la media anual de temperaturas y es una interesante fuente energética para el control ambiental de recintos.
En condiciones de invierno en ciudades con clima frío, se requieren aguas de calefacción con una temperatura máxima de 40º C en los radiadores o los pisos radiantes, No es necesario perforar mucho para encontrar mantos de suelo o napas de agua que se acerquen a dicha temperatura y esto puede ser una prospección interesante para la calefacción de ciudades con redes centralizadas, casi gratuitas.
Colocando más tecnología se abren paso las bombas de calor, que con un consumo eléctrico manejable, permiten transferir calor utilizado los ciclos propios de los frigoríficos, con esto se puede, desde un reservorio inercial subsolar, calefaccionar o también enfriar. En Canadá hay ya más de 30.000 instalaciones domiciliarías que usan este sistema.
En la ciudad de La Haya en Holanda, se encontró un manto de agua caliente de 75º C a 2200 metros de profundidad, con lo cual cuatro mil viviendas recibirán calefacción directa por medio de una red de tuberías para agua líquida que circulará y será reinyectada al subsuelo. Además piensan ahorrar la emisión de 4 mil toneladas anuales de dióxido de carbono, llevando a La Haya a la categoría de ciudad limpia de emisión cero.
El tema está por supuesto abierto, en arquitectura para usar la geotermia no hay que excavar tanto, el sector Comercial público residencial chileno consume un 27% del total de la energía y evidentemente un buen porcentaje de ésta se consume en calefaccionar, ventilar y enfriar. La oferta geotérmica de Chile es además una de la más grandes y generosas del planeta.
