Los sistemas de almacenamiento de energía térmica de acuíferos pueden contribuir en gran medida a la calefacción y refrigeración de edificios respetuosas con el clima : el agua calentada se almacena bajo tierra y se bombea, si es necesario. Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han descubierto que el almacenamiento de energía térmica en acuíferos a baja temperatura tiene un gran potencial en Alemania. Se espera que este potencial crezca en el futuro debido al cambio climático. El estudio incluye el mapa más detallado hasta el momento de los posibles sistemas de almacenamiento de acuíferos en Alemania. Los resultados se reportan en Energía Geotérmica.

Más del 30 por ciento del consumo de energía doméstica que se consume actualmente en Alemania se utiliza para calentar y enfriar edificios. Por lo tanto, la descarbonización de este sector podría conducir a importantes reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir en gran medida a la protección del clima. Los sistemas de almacenamiento de energía térmica de acuíferos, es decir, las capas subterráneas que contienen agua, son adecuados para el almacenamiento estacional y el uso flexible de calor y frío. El agua tiene una alta capacidad de almacenamiento de energía térmica. Las rocas circundantes tienen un efecto aislante. Se accede a los sistemas de almacenamiento de energía térmica de acuíferos subterráneos mediante perforaciones y se utilizan para almacenar el calor de las plantas termosolares o el calor residual de las instalaciones industriales. Si es necesario, el calor se puede bombear de nuevo. Dichos sistemas de almacenamiento se pueden combinar perfectamente con redes de calor y bombas de calor. Los sistemas de almacenamiento de energía térmica en acuíferos de baja temperatura cerca de la superficie (LT-ATES) han demostrado ser particularmente eficientes. Como la temperatura del agua no es mucho más alta que la temperatura del ambiente, se pierde poco calor durante el almacenamiento.

Más de la mitad del territorio alemán está bien o muy bien

Investigadores del Instituto de Geociencias Aplicadas (AGW) de KIT y del Grupo de Investigación Junior de Geoenergía Sostenible ahora han identificado las regiones adecuadas para el almacenamiento de energía térmica en acuíferos de baja temperatura en Alemania. «Los criterios para una operación eficiente de LT-ATES incluyen condiciones hidrogeológicas favorables, como la productividad de los recursos de agua subterránea y la velocidad del flujo de agua subterránea», explica Ruben Stemmle. El miembro del Grupo de Geología de Ingeniería de AGW y primer autor del estudio agrega : «Además, el consumo de energía para calefacción y refrigeración debe equilibrarse. Se puede aproximar mediante la proporción de grados día de calefacción y refrigeración».

Los investigadores han combinado criterios hidrogeológicos y climáticos en un análisis espacial. Descubrieron que el 54 por ciento del territorio alemán se adaptará muy bien o bien para LT-ATES en las próximas décadas. Estos potenciales se concentran en gran medida en la cuenca del norte de Alemania, el Alto Rin Graben y la cuenca de la molasa del sur de Alemania. El mapa correspondiente fue generado por los investigadores con la ayuda de un sistema de geoinformación (SIG) y un análisis de decisión multicriterio.

El cambio climático mejorará el potencial de almacenamiento de acuíferos

Según el estudio, las áreas adecuadas o muy adecuadas para LT-ATES probablemente aumentarán en un 13 por ciento durante el período de 2071 a 2100. El gran aumento de regiones muy adecuadas se atribuye a una creciente demanda de refrigeración en el futuro. es decir, será debido al cambio climático. Sin embargo, el uso de sistemas de almacenamiento de acuíferos está restringido en gran medida en las zonas de protección del agua, lo que reducirá las áreas muy bien o muy adecuadas en alrededor del once por ciento. «Aún así, nuestro estudio revela que Alemania tiene un alto potencial para el almacenamiento estacional de calor y frío en los acuíferos», dice Stemmle. (o)