Geotermia: mejora de la eficiencia mediante el tratamiento del agua

Debido a la actual crisis energética, cada vez se presta más atención al potencial de las fuentes de calor alternativas, en particular las bombas de calor geotérmicas. Sin embargo, los factores relacionados con el agua y el suelo en al menos el 30 % de las regiones suizas crean condiciones que amenazan la eficiencia de estas instalaciones, lo que conlleva costosos mantenimientos e interrupciones en el funcionamiento.

Hasta ahora no existía ninguna solución sostenible. Ahora, la empresa AQUA4D, con sede en Valais, ha demostrado que su innovadora tecnología de tratamiento de agua puede resolver por fin estos molestos problemas relacionados con la implantación de la energía geotérmica y contribuir a acelerar la transición ecológica del suministro energético del país.

Biofilm y bacterias del hierro: una pequeña amenaza que causa grandes problemas

A diferencia de los circuitos cerrados de los sistemas de calefacción, las bombas de calor cercanas a la superficie introducen constantemente agua nueva —y, por lo tanto, nuevas bacterias y minerales— procedente de las aguas subterráneas, que se extrae y se introduce en un intercambiador de calor. Esto puede provocar una acumulación que puede dejar todo el sistema fuera de servicio.

Lo más importante es que, en las zonas donde hay hierro o manganeso en el suelo, estos elementos se introducen cuando se extrae el agua subterránea. Cuando se oxidan, atraen ciertas bacterias, lo que crea una biopelícula y lodos problemáticos que a menudo empeoran exponencialmente. Hasta ahora, esto ha requerido un mantenimiento costoso que exige horas de trabajo e interrupciones en el funcionamiento.

Además, a medida que el agua se devuelve al subsuelo, los depósitos bacterianos y los lodos comienzan a obstruir el suelo, lo que dificulta la reincorporación del agua al terreno. Para evitar la contaminación de las aguas subterráneas, está prohibido el uso de productos químicos, por lo que la industria ha estado buscando desesperadamente una solución sostenible, y finalmente la ha encontrado.

¿Cuáles son estos efectos? Gracias a la modificación de la estructura del agua que realiza esta tecnología, las bacterias y los depósitos ya no se acumulan ni se adhieren a las tuberías o los sistemas. Con un tratamiento continuo, que requiere muy poco consumo de energía, todo el sistema se mantiene limpio de forma indefinida. Sin este tratamiento, la acumulación puede provocar obstrucciones en cuestión de semanas.

Para varios clientes en toda Suiza, esto ha significado un funcionamiento ininterrumpido durante años, lo que les ha permitido ahorrar no solo problemas de mantenimiento, sino también energía y costes en el proceso.

Caso práctico: FANUC (industria)

Varias veces al año, un equipo de Pärli AG solía salir a limpiar los intercambiadores de calor de FANUC, donde la bomba de calor subterránea mostraba un caudal insuficiente y fallos de funcionamiento. «Teníamos que desmontar los intercambiadores de placas y limpiarlos con agua a alta presión», explica Pascal Schatt, jefe del equipo de Pärli. «Cada vez estaban completamente obstruidos con bacterias de hierro». El equipo probó con limpieza química, agua a alta presión y limpieza mecánica, sin mucho éxito.

Tras consultar con los técnicos de AQUA4D®, se instalaron dos unidades de tratamiento 360G-B en la línea de suministro de agua subterránea de FANUC y se pusieron en funcionamiento. «El resultado fue absolutamente sorprendente», informa Schatt. «¡Simplemente no volvieron a llamarnos!». Tras funcionar durante aproximadamente un año y medio sin ningún problema, se retiraron las placas y el filtro para su inspección. «Nuestra sorpresa volvió a crecer: ¡todo estaba más limpio que cuando se instaló, incluso brillaba!».

Estudio de caso: Brigerbad (apartamentos)

Este nuevo edificio residencial en Valais se equipó con una instalación geotérmica para calefacción en invierno y refrigeración en verano, diseñada para funcionar durante todo el año. Poco después de su instalación, el sistema se bloqueó debido a la presencia de bacterias ferrosas, lo que provocó su sustitución temporal por una caldera eléctrica de alto consumo energético. A finales de 2021, el cantón de Valais se puso en contacto con AQUA4D para solicitar información sobre la posibilidad de probar esta tecnología, que se instaló finalmente en enero de 2022.

El proyecto fue seguido de cerca, y los datos mostraron que no hubo más fluctuaciones y que se mantuvo una temperatura constante de 47 grados durante 3 meses, lo que demuestra que AQUA4D ayuda a mantener una temperatura estable entre el agua entrante y la saliente.

El ingeniero consultor de WELATEC explica: «Podemos ver que la situación ha mejorado enormemente y que ya no hay problemas. Desde su instalación, el intercambiador de calor no ha vuelto a necesitar limpieza. Por lo tanto, la renovación con AQUA4D puede describirse como un éxito total».

AQUA4D: acelerando la implantación de la energía geotérmica

Hasta ahora, el agua dura, junto con unas condiciones minerales desfavorables, impedía la posibilidad de aprovechar la energía geotérmica cercana a la superficie en hasta un tercio del país. En estas condiciones, los intercambiadores de calor geotérmicos no podían utilizarse sin tener en cuenta unos costes de mantenimiento prohibitivos y elevados.

Con el agua tratada con éxito en diversos tipos de instalaciones geotérmicas, AQUA4D® contribuye a allanar el camino para una adopción más generalizada de bombas de calor sostenibles. Y con los costes energéticos en espiral amenazando con un invierno incómodo, nunca ha habido un mejor momento para hacerlo.