Las ciudades recurren cada vez más a la Tierra bajo sus pies en busca de una solución sostenible para la calefacción y la refrigeración. Un número creciente de proyectos geotérmicos urbanos, como el rascacielos Riverie recientemente terminado en Brooklyn, están demostrando cómo las áreas urbanas densas pueden aprovechar temperaturas subterráneas estables para reducir drásticamente la dependencia de los combustibles fósiles. No se trata de generación de energía en las profundidades de la Tierra; se trata de aprovechar un recurso térmico constante a sólo decenas o cientos de pies debajo de la superficie.
The Riverie: un proyecto emblemático
Riverie es un excelente ejemplo de esta tendencia. Con 320 pozos perforados a casi 500 pies de profundidad, actualmente es el edificio residencial geotérmico más grande del estado de Nueva York y el sistema de intercambio geotérmico de gran altura más grande de los EE. UU. Los desarrolladores de Lendlease instalaron estratégicamente el sistema antes de colocar los cimientos del edificio, un paso crítico, dada la naturaleza subterránea permanente del sistema. La magnitud es impresionante: 65 millas de tuberías se conectan a 1100 bombas de calor dentro del edificio de 834 unidades.
Cómo funciona la geotermia urbana
A diferencia de las plantas geotérmicas tradicionales que extraen calor a kilómetros de profundidad, los sistemas urbanos explotan las temperaturas relativamente estables que se encuentran cerca de la superficie. Los primeros 100 metros (328 pies) de tierra actúan como una esponja térmica, absorbiendo y liberando calor de la actividad de la ciudad. Por debajo de esa profundidad, el gradiente geotérmico natural toma el control, proporcionando temperaturas constantes durante todo el año.
En Riverie, una mezcla fluida circula a través de tuberías en forma de U (bucles de tierra) enterradas debajo del edificio. En invierno, este fluido absorbe calor del suelo y se concentra mediante un compresor antes de circular por el aire interior. El proceso se revierte en verano, devolviendo el exceso de calor a la tierra. Este sistema se basa en bombas de calor geotérmicas, que transfieren energía térmica de manera eficiente en lugar de generarla desde cero.
Desafíos y soluciones de ingeniería
La instalación de un sistema de este tipo en un entorno urbano denso presenta desafíos únicos. La ubicación frente al mar de Riverie requería técnicas de perforación especializadas para evitar el colapso del pozo en suelos sueltos e inundados. Un equipo de perforación rotatorio dual, que hace girar simultáneamente tanto el tubo de perforación interior como una carcasa exterior de acero, garantizó la estabilidad durante el proceso de perforación de 499 pies de profundidad.
Los ingenieros utilizaron carcasas de acero para proteger los pozos del agua subterránea y tuberías de polietileno de alta densidad resistentes a la corrosión para una mayor durabilidad. La geología del lecho rocoso del sitio resultó ideal para un intercambio térmico eficiente, aunque aún es esencial una gestión cuidadosa para evitar el sobrecalentamiento.
La importancia de la gestión continua
El éxito de la geotermia urbana no se limita a la instalación; el seguimiento y la gestión continuos son cruciales. El director ejecutivo de Diverso Energy, Tim Weber, enfatiza que un campo de perforación no administrado puede sobrecalentarse. Una estrategia clave es reutilizar el exceso de calor en verano para precalentar el agua para la caldera del edificio, equilibrando la temperatura general del sistema. Hay mucho en juego: una falla en el sistema enterrado no es una opción, dado su papel integral en el control climático del edificio.
La energía geotérmica urbana representa un cambio hacia una infraestructura más sostenible. A medida que las ciudades enfrentan una presión cada vez mayor para reducir las emisiones, aprovechar los recursos térmicos naturales de la Tierra probablemente se convertirá en una práctica estándar, no solo en una excepción innovadora.
