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El potencial del agua para el almacenamiento subterráneo de energía térmica

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La ciudad de Västerås, en el centro de Suecia, utilizó cavernas subterráneas para almacenar reservas de petróleo durante la Guerra Fría. Ahora, la empresa energética Mälarenergi trabaja para descontaminar las cavernas y utilizarlas para almacenar agua caliente, que luego se destinará a calefacción urbana, o distric heating en inglés, informa la BBC.

Los sistemas de calefacción urbana o centralizada suministran agua caliente o vapor desde una ubicación central a través de una red de tuberías a un grupo de edificios, aunque la extensión puede variar. Estos sistemas se utilizan para calefacción y agua caliente, refrigeración y procesos industriales. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), China, Rusia y Europa son los principales productores mundiales de calefacción urbana.

En Västerås, donde viven unas 130.000 personas, la calefacción urbana abastece al 98% de los hogares. El almacenamiento de energía térmica bajo tierra tiene sentido, ya que el propio suelo funciona como material aislante. Las cavernas se llenarán de agua caliente, hasta 95 grados Celsius, y el calor se enviará a una red de calefacción urbana mediante intercambiadores de calor. La capacidad de almacenamiento disponible es de unas 120 piscinas olímpicas (300.000 metros cúbicos), es decir, 11 veces más que el mayor depósito de agua caliente en la superficie que la empresa tiene en las inmediaciones. Las cavernas se llenarán de agua caliente antes de que acabe este año, con calor procedente de una central eléctrica cercana que quema residuos o biomasa. La empresa estudia instalar tecnología de captura de carbono para reducir las emisiones de la central.

El almacenamiento de energía térmica implica conservación de energía, no producción de energía: el exceso de calor se almacena para su uso posterior, contribuyendo así a un uso más eficiente y respetuoso con el medio ambiente de la energía en calefacción y refrigeración. Reutilizar infraestructuras existentes, como las cavernas, es una buena estrategia para las ciudades, y el almacenamiento subterráneo de energía térmica para calefacción urbana no es nuevo; uno de los primeros ejemplos de Suecia se construyó en los años 80 en Avesta y sigue en uso, mientras que otros ejemplos están operativos o en proyecto en Suecia y Finlandia.

Otras opciones que podrían utilizarse para el almacenamiento subterráneo de energía térmica son las minas de carbón abandonadas, a menudo inundadas; en el Reino Unido, el 25% de la población vive sobre una de ellas. Se pueden utilizar intercambiadores de calor para garantizar que cualquier posible contaminante procedente de la mina no entre en contacto con un circuito cerrado de agua para abastecimiento doméstico. Otra alternativa es el almacenamiento de energía térmica en acuíferos (Aquifer Thermal Energy Storage - ATES), que utiliza acuíferos para el almacenamiento estacional de agua subterránea fría y/o caliente, una opción de construcción estándar en los Países Bajos, donde funcionan miles de sistemas ATES.

El impacto de los sistemas de calefacción urbana en el medio ambiente depende del tipo de energía utilizada para calentar el agua. Aunque es posible integrar de forma eficiente y rentable fuentes de energía bajas en carbono en las redes de calefacción urbana, la AIE afirma que las posibilidades que ofrecen para la descarbonización están aún en gran medida sin explotar, y actualmente alrededor del 90% de la producción mundial utiliza combustibles fósiles, en particular en los mayores mercados, China y Rusia. Hay oportunidades de mejorar la eficiencia de estos sistemas mediante tecnologías inteligentes, y de cambiar a fuentes de energía a renovables, como la geotérmica y la biomasa, e integrar calor reciclado, como el calor sobrante de los centros de datos.

En Europa, la penetración en el mercado de los sistemas centralizados de calefacción y refrigeración varía mucho: en algunos países del norte, como Dinamarca, Suecia, Estonia y Lituania, da servicio a más del 50% de la población, mientras que en gran parte del sur y oeste de Europa el porcentaje es inferior al 5%. El proyecto WEDISTRICT, financiado por la UE, pretende demostrar sistemas innovadores de calefacción y refrigeración urbana que no utilizan combustibles fósiles, en distintas zonas climáticas y tipos de edificios de Europa. Se trata de un sector que ofrece interesantes oportunidades para reducir las emisiones de carbono, teniendo en cuenta que la calefacción y refrigeración de edificios representa el 50% del consumo total de energía de la UE, gran parte del cual (70%) se sigue generando a partir de combustibles fósiles.

Lee el contenido original en Smart Water Magazine.

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