Por Miriam Wasser
En una cálida mañana del pasado mes de agosto, una pequeña cuadrilla de trabajadores de la construcción atravesó con un taladro de 9 metros de altura la superficie de un estacionamiento en Framingham. A medida que la broca, enfriada por un chorro constante de agua, rompía el asfalto y atravesaba el subsuelo rocoso, expulsaba un chorro de lodo por el agujero.
Gritando por encima del ruido, Eric Bosworth, un director de programa del departamento de tecnologías limpias de Eversource, dijo que la perforadora acabaría perforando 650 pies en la tierra.
«Esto es igual que perforar un pozo de agua», dijo. «La única diferencia es que lo están haciendo en ángulo».
En el transcurso de varios meses, los trabajadores de Eversource cavarían 88 agujeros en el lugar como parte de un innovador proyecto piloto de energía limpia conocido como «sistema geotérmico en red». Cuando el sistema esté en funcionamiento a finales de esta primavera, suministrará calefacción y refrigeración respetuosas con el clima a 37 edificios residenciales y comerciales de la zona.
Aunque esta tecnología no es nueva, es la primera vez que una empresa de gas construye uno. Y si tiene éxito desde el punto de vista financiero y logístico, los ecologistas esperan que pueda proporcionar un modelo de negocio para que otras empresas de servicios públicos se desprendan de los combustibles fósiles.
El proyecto piloto durará dos años y Eversource predice que reducirá las facturas de los clientes y recortará las emisiones de carbono.
Para entender cómo funciona un sistema geotérmico en red, ayuda pensar en la tierra como una gran batería térmica. A unos cientos de metros bajo tierra, la temperatura es de 55 grados Fahrenheit constantes. Perforando hasta esa profundidad y haciendo un bucle con tuberías llenas de agua a través de los agujeros, Eversource puede extraer calor del subsuelo para calentar los edificios en invierno y devolverlo al subsuelo para refrigerarlos en verano.
«A un nivel muy alto, este sistema es básicamente una serie de tuberías y agujeros que se utilizarán para mover la energía térmica por el barrio», dijo Bosworth.
El ingrediente mágico es un aparato llamado bomba de calor geotérmica -o geotérmica- que funciona con electricidad y utiliza condensadores y bombas para desplazar el calor. Su aparato de aire acondicionado de ventana y su frigorífico son bombas de calor, por ejemplo.
Pero a diferencia de esos aparatos, que intercambian calor con el aire circundante, una bomba de calor geotérmica extrae o deposita calor en el suelo. Utilizan mucha menos energía que los combustibles fósiles tradicionales o las opciones eléctricas, lo que las convierte en la tecnología más eficiente del mercado para calentar y refrigerar edificios.
Las bombas de calor geotérmicas pueden utilizarse en edificios individuales, como una vivienda o una escuela, o pueden conectarse – «conectarse en red»- entre sí mediante tuberías subterráneas, que es lo que está haciendo Eversource. Cuando esto ocurre, se vuelven aún más eficientes y fiables porque los edificios de la red también pueden compartir el calor.
«Framingham era perfecto para este [sistema] porque tenemos edificios comerciales cerca, una escuela cerca. Tenemos residentes. Todos ellos pueden conectarse entre sí y compartir la carga, lo que permite un sistema extremadamente eficiente», explicó Bosworth. Añadió que el sistema está diseñado para ampliarse, lo que significa que en el futuro podrían añadirse más edificios a la red.
Un nuevo modelo de negocio para las empresas de gas
Existen varios sistemas geotérmicos en red en todo el país, la mayoría en campus universitarios o en nuevas urbanizaciones. Pero que una empresa de suministro de gas construya uno es una nueva frontera, y una con implicaciones de gran alcance para la transición hacia una energía limpia.
«Es una historia poderosa: una empresa de gas construyendo una transición sin gas», dijo Zeyneb Magavi, científico y codirector ejecutivo de HEET, una incubadora de soluciones climáticas sin ánimo de lucro con sede en Boston.
A Magavi y a su colega Audrey Schulman se les ocurrió la idea de la «evolución del gas al geo» hace varios años, después de que Magavi se diera cuenta de lo caro que sería instalar una bomba de calor geotérmica en su casa: sólo perforar el pozo en su patio trasero podría costar más de 40,000 dólares, dijo.
El elevado precio le hizo pensar. ¿Y si pudiera conseguir que su compañía eléctrica construyera el sistema? De hecho, ¿qué pasaría si consiguiera que su empresa construyera toda una red de bombas de calor geotérmicas para el barrio?
«Al pasar a una escala de servicios públicos, podemos cubrir los costes de la infraestructura y la transición a esta forma más segura de calefacción y refrigeración sin dejar a nadie atrás», dijo. Es «una oportunidad en la que realmente todos ganamos» para los servicios públicos y nuestros objetivos climáticos.
HEET lanzó la idea a Eversource en 2017 y sus ejecutivos reconocieron inmediatamente la oportunidad potencial. En un estado como Massachusetts que está eliminando gradualmente los combustibles fósiles para hacer frente al cambio climático, los sistemas geotérmicos en red ofrecen a las empresas de servicios públicos de gas como Eversource una oportunidad de crecimiento y un lugar en la transición hacia la energía limpia.
Esto se debe a que hay mucho solapamiento entre la construcción y el funcionamiento de un sistema geotérmico en red y un sistema de gasoductos de gas natural. Las empresas de gas ya son profesionales cavando agujeros y tendiendo tuberías. Además, son propietarias de muchos derechos de paso subterráneos y tienen la capacidad de repartir los costes de un proyecto caro a lo largo de varias décadas, lo que permite a todo el mundo acceder a la energía a un precio relativamente asequible.
El proyecto de Framingham ha hecho que la gente de Eversource piense de forma diferente sobre la empresa, dijo Nikki Bruno, vicepresidenta de tecnologías limpias de la empresa.
«Hemos [empezado] a decir: ‘Eh, caramba, somos una empresa de suministro térmico’. No sólo nos dedicamos al gas, también hacemos otras cosas», afirmó. «Nos estamos preparando para poder gestionar cómo llegar al futuro».
La geotermia en red dirigida por los servicios públicos también podría ayudar al estado a gestionar la transición hacia el futuro de la energía limpia. En la actualidad, los edificios emiten cerca del 35% de las emisiones que calientan el planeta en Massachusetts, principalmente a través de sistemas de calefacción basados en combustibles fósiles. Para 2050, el plan climático del estado prevé eliminar casi todas las emisiones de los edificios residenciales y comerciales.
Cumplir este objetivo exigirá el despliegue generalizado de bombas de acumulación, algo que no será fácil ni barato. Pero Bruno dijo que las empresas de servicios públicos están en una posición única para ayudar a convertir barrios enteros a fuentes de calefacción más limpias a la vez, acelerando potencialmente el trabajo y asegurando al mismo tiempo que los residentes con bajos ingresos no sean los únicos que dependan de un sistema de gasoductos envejecido y cada vez más caro de mantener.
La geotermia en red, subrayó Bruno de Eversource, es una estrategia de energía limpia y justicia medioambiental.
Aún así, las empresas de suministro de gas natural no pueden construir sistemas geotérmicos en red siempre que quieran. Su mandato legal es suministrar gas natural, por lo que suministrar una fuente de energía diferente requiere un permiso estatal.
En Massachusetts, esa aprobación llegó en 2021, cuando el Departamento de Servicios Públicos emitió una orden que les permitía llevar a cabo programas piloto. Además del proyecto de Eversource en Framingham, National Grid está trabajando en programas piloto en Lowell y Boston. Es probable que le sigan otros.
El concepto también se está extendiendo más allá de Massachusetts. Hasta la fecha, otros tres estados -Nueva York, Colorado y Minnesota- también han permitido o exigido a sus empresas de gas que lleven a cabo proyectos piloto. Es probable que muchos más estados hagan lo mismo en esta sesión legislativa. (En algunos estados, como Nueva York, las empresas de servicios públicos pueden pilotar una variedad de las llamadas «redes de energía térmica«. Estos proyectos podrían incluir sistemas geotérmicos en red, pero también podrían diseñarse para intercambiar calor con otras cosas, como una masa de agua o un sistema de metro subterráneo).
«Hay semillas de un nuevo sistema energético creciendo por todo el país», dijo Magavi.
Una «obviedad» para algunas empresas de gas
Cuando Morgan Hood, directora de productos y servicios innovadores de VGS, una empresa de gas de Vermont, se enteró hace unos años del proyecto piloto de Eversource en Framingham, empezó a entusiasmarse. La empresa ya estaba explorando formas con bajas emisiones de carbono para diversificar su oferta, como ayudar a los clientes a instalar bombas de calor y aumentar la eficiencia energética. La geotermia en red sonaba como otra gran opción a seguir.
«El modelo de negocio, el modelo financiero y la escalabilidad son enormes», afirmó. «Me parece una obviedad».
Entonces, un día, acabó hablando con una mujer de NW Natural, una empresa de gas de Oregón, que también estaba interesada en las oportunidades que los proyectos geotérmicos en red podían ofrecer a su empresa. Parecía el kismet.
«Fue en ese momento cuando nos dimos cuenta de que éramos dos empresas de servicios públicos distintas, pero teníamos objetivos tan similares, y nos esperaban curvas de aprendizaje tan parecidas -y relativamente empinadas-«, dijo Hood.
Los dos se preguntaron si otras empresas de servicios públicos de gas estaban interesadas -o al menos sentían curiosidad- por la geotermia en red y, en 2022, lanzaron la Colaborativa de Geotermia en Red de Servicios Públicos para ayudar a las empresas de servicios públicos a compartir información, evaluar modelos de negocio y debatir políticas estatales y proyectos piloto.
Hood dijo que esperaba que se unieran un puñado de empresas de servicios públicos, pero el grupo creció rápidamente hasta contar con 23 miembros de empresas de gas, incluidas algunas grandes empresas como Avangrid, Southern Company y Dominion Energy.
Nada de esto quiere decir que las empresas de suministro de gas estén dispuestas a tirar por la borda su actual modelo de negocio y pasarse a las renovables; de hecho, Hood afirmó que hay muchas empresas de suministro que no tienen ningún interés en la tecnología geotérmica y planean apostar por el gas natural.
Aun así, para muchos ecologistas, el hecho de que algunos actores de la industria del gas estén debatiendo sobre la geotermia en red es alentador. En todo el país, varias compañías de gas han luchado contra la política de electrificación de los edificios.
«Creo que es una oportunidad increíble», afirmó Nicole Abene, directora legislativa y reguladora para Nueva York de la Coalición para la Descarbonización de los Edificios, una organización medioambiental sin ánimo de lucro centrada en hacer que los edificios sean más respetuosos con el clima. «Nos lleva a un futuro descarbonizado a la vez que mantenemos los puestos de trabajo, [promovemos] la justicia medioambiental y nos aseguramos de que las empresas de servicios públicos puedan seguir funcionando».
Reducir la demanda de la red
Mientras las ciudades y los estados de todo el país trabajan para reducir drásticamente las emisiones de carbono «electrificándolo todo» -viviendas, vehículos, industria-, los proyectos geotérmicos en red ofrecen otro beneficio realmente importante: reducirán drásticamente la cantidad de nueva infraestructura eléctrica que el país necesita para satisfacer esta demanda.
El año pasado, el Departamento de Energía de EE.UU. publicó un informe según el cual, para 2050, el despliegue a gran escala de bombas de calor geotérmicas podría eliminar la necesidad de hasta 43,000 millas de líneas de transmisión de alta tensión y 410 gigavatios de generación eléctrica. (Para contextualizar, EE.UU. tenía unos 1,160 gigavatios de capacidad de generación a escala de servicios públicos en 2022).
Construir menos líneas eléctricas y proyectos renovables masivos como parques eólicos y solares ahorra dinero a todos y podría significar menos quebraderos de cabeza -y controversias- sobre dónde ubicar las infraestructuras. Es más, una masa crítica de propietarios de viviendas y empresas que se pasen a las bombas de calor geotérmicas podría evitar que siete gigatoneladas de carbono se liberaran a la atmósfera a mediados de siglo.
Estas cifras son impresionantes, y ni siquiera tienen en cuenta las eficiencias y ahorros adicionales de una red de bombas de calor geotérmicas, según Sean Porse, director del programa de análisis de modelos de datos de la oficina de tecnologías geotérmicas del Departamento de Energía.
«Las redes de energía térmica ofrecen una oportunidad increíble para descarbonizar y facilitar nuestro camino hacia la consecución de una red descarbonizada», afirmó.
Los proyectos geotérmicos en red no funcionarán en todas partes; hay algunos lugares del país donde no tendría sentido construir una red, como las comunidades rurales o las zonas con permafrost. A pesar de que no existen estudios formales sobre la escalabilidad, varios expertos sostienen que, en general, cualquier lugar en el que tenga sentido desde el punto de vista financiero conectar las viviendas a las tuberías de gas natural probablemente tenga la densidad y las condiciones del terreno adecuadas para la geotermia en red.
Los proyectos piloto como el de Framingham ayudarán a la industria a averiguar cuánto cuesta construir estos sistemas en diversos lugares y hasta qué punto es factible su ampliación, afirmó Amanda Kolker, directora del programa de laboratorio para geotermia del Laboratorio Nacional de Energías Renovables.
«Tenemos muchos modelos y teorías que nos dicen lo que esto va a hacer. Pero, ¿cómo funciona realmente en la práctica? Los datos sobre costes y rendimiento van a ser clave», afirmó.
Mientras Eversource se prepara para poner en marcha el proyecto piloto de Framingham a finales de esta primavera, no es exagerado decir que muchos en el mundo de la energía -científicos, ecologistas, funcionarios estatales y, por supuesto, otras empresas de servicios públicos- están observando de cerca para ver cómo se desarrolla.
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