Criterios técnicos para la gestión de recursos geotérmicos someros en acuíferos urbanos

Resumen

Los sistemas acuíferos y los recursos geotérmicos someros juegan un papel importante en las estrategias de adaptación y mitigación de los factores antrópicos responsables del cambio climático. La promoción de fuentes de energía renovables por parte de la administración y la sociedad en general, ha derivado en la implementación masiva y descontrolada de explotaciones geotérmicas de baja entalpía produciendo importantes modificaciones del régimen térmico natural de estos sistemas acuíferos. La falta de un plan de gestión de estos recursos y su regulación científicamente motivada supone un riesgo para los usuarios de las aguas subterráneas y una barrera al desarrollo de esta tecnología renovable. La falta de regulación y gestión crea una situación de incertidumbre para los propietarios de explotaciones geotérmicas someras ya que su alta densidad en zonas urbanas provoca interferencias térmicas entre las mismas. Esa interferencia modifica el coeficiente de rendimiento de las explotaciones y pone en riesgo su propia viabilidad. Dado que las inversiones económicas de los usuarios en esta tecnología son a largo plazo, la incertidumbre generada está frenando su implementación. Por otro lado, el resto de usuarios de aguas subterráneas en acuíferos sobreexplotados energéticamente ven con preocupación la modificación de las condiciones naturales de los recursos que utilizan, especialmente cuando son para abastecimiento de agua a poblaciones. Para reducir la incertidumbre, asegurar las inversiones económicas de usuarios y, en consecuencia, promover la utilización de energías renovables, esta tesis pretende establecer unas bases o criterios científicamente motivados para la gestión sostenible de los recursos geotérmicos someros en acuíferos urbanos, realizando para ello: 1.-La cuantificación de los recursos geotérmicos mediante la utilización de soluciones analíticas a la ecuación de flujo de agua y transporte de calor en medio poroso, implementadas en una plataforma de sistema de información georreferenciada y usando modelos geológicos tridimensionales que aportan una adecuada distribución espacial de los parámetros hidráulicos y térmicos. 2.-La elaboración de un modelo de gestión que permita reproducir y predecir desde un punto de vista cuantitativo los impactos térmicos, tanto a escala local como regional, de las explotaciones existentes. Para ello se ha utilizado un modelo numérico de transporte de masa y energía que permite la reconstrucción del régimen hidráulico y térmico del acuífero que almacena la energía térmica. 3.-Se exponen los factores limitantes que deben tenerse en cuenta para el reparto equitativo y sostenible de los recursos geotérmicos someros y de acuerdo con estos factores limitantes, se propone un protocolo detallado para la concesión de nuevas explotaciones. Para evitar la monopolización de los recursos se ha desarrollado un factor de relajación que permite el uso compartido de los mismos. Además, se ha demostrado la utilidad de dicho factor como indicador del estado de explotación de sistemas acuíferos y como criterio útil para controlar las interferencias térmicas entre explotaciones, y así garantizar la sostenibilidad de los aprovechamientos. 4.-Se muestra la remediación como en aspecto fundamental de la gestión de los recursos geotérmicos someros en acuíferos energéticamente sobreexplotados. Para ello se ha propuesto y optimizado la reinyección selectiva de agua superficial en acuíferos urbanos para la recuperación de un estado natural potencial u objetivo de las aguas subterráneas, desde un punto de vista energético. Los trabajos se han realizado principalmente en el acuífero aluvial urbano de Zaragoza, donde una red de monitorización piezométrica y térmica adecuada han permitido establecer unas bases para la gestión de los recursos geotérmicos.