Geotermia: mejorar 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 hídricos y edáficos de al menos un 30% de las regiones suizas crean condiciones que amenazan la eficiencia de tales instalaciones, lo que provoca costosas interrupciones de mantenimiento y funcionamiento.

Hasta ahora no existía ninguna solución sostenible. Ahora, AQUA4D, con sede en Valais, ha demostrado que su innovación en el tratamiento del agua puede resolver por fin estos problemas con el despliegue geotérmico y ayudar a acelerar la transición ecológica del suministro energético del país.

Biopelículas 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 aportan constantemente agua nueva -y, por tanto, nuevas bacterias y minerales- de las aguas subterráneas, que se extraen y se introducen en un intercambiador de calor. Esto puede provocar una acumulación que puede dejar fuera de servicio todo el sistema.

Y lo que es más importante, en las zonas con presencia de hierro o manganeso en el suelo, éste se introducirá cuando se extraigan las aguas subterráneas. Cuando se oxida, atrae a determinadas bacterias, creando biopelículas y lodos problemáticos que a menudo empeoran exponencialmente. Hasta ahora, esto requería un mantenimiento costoso que exigía horas de mano de obra e interrupciones del funcionamiento.

Es más, a medida que el agua se devuelve al subsuelo, los depósitos bacterianos y los purines empezarán a obstruir el suelo, dificultando el retorno del agua al subsuelo. Para evitar la contaminación de las aguas subterráneas está prohibido el uso de productos químicos, por lo que el sector ha estado buscando desesperadamente una solución sostenible, y por fin existe una.

¿Cuáles son estos efectos? Gracias a que la tecnología modifica la estructura del agua, las bacterias y los depósitos dejan de acumularse y no se adhieren a las tuberías ni a los sistemas. Con el tratamiento continuo, que requiere muy poco consumo de energía, todo el sistema se mantiene limpio indefinidamente. Sin este tratamiento, la acumulación puede causar obstrucciones en cuestión de semanas.

Para varios clientes de Suiza, esto ha supuesto un funcionamiento ininterrumpido durante años, ahorrando no sólo problemas de mantenimiento, sino también energía y costes.

Estudio de caso: 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 de aguas subterráneas mostraba un caudal insuficiente e informaba de averías. "Teníamos que desmontar los intercambiadores de placas y limpiarlos con agua a alta presión", informa el jefe del equipo de Pärli, Pascal Schatt. "Cada vez, estaban completamente obstruidos con bacterias de hierro". El equipo probó la limpieza química, el agua a alta presión y la limpieza mecánica, sin gran éxito.

Tras consultar a los técnicos de AQUA4D®, se instalaron dos Unidades de Tratamiento 360G-B en la línea de suministro de aguas subterráneas de FANUC y se pusieron en funcionamiento. "El resultado fue absolutamente asombroso", informa Schatt. "Sencillamente, ¡no nos volvieron a llamar!". Tras un año y medio de funcionamiento sin problemas, se retiraron las placas y el filtro para su inspección. "Nuestro asombro creció una vez más: todo estaba más limpio que cuando se instaló, ¡incluso brillaba!".

Estudio de caso: Brigerbad (apartamentos)

Este nuevo edificio de viviendas del Valais estaba equipado con una instalación geotérmica para calefacción en invierno y refrigeración en verano, prevista para funcionar todo el año. Poco después de la instalación, el sistema quedó bloqueado por bacterias del hierro, lo que obligó a sustituirlo temporalmente por una caldera eléctrica de alto consumo energético. A finales de 2021, el cantón de Valais se puso en contacto con AQUA4D para estudiar la posibilidad de probar esta tecnología, que se instaló en enero de 2022.

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

El ingeniero asesor de WELATEC explica: "Vemos que la situación ha mejorado enormemente y ya no hay problemas. Desde la instalación, no ha sido necesario volver a limpiar el intercambiador de calor. Así pues, la renovación con AQUA4D puede calificarse de éxito total".

AQUA4D: acelerar la implantación de la geotermia

La dureza del agua, unida a unas condiciones minerales desfavorables, impedía hasta ahora aprovechar la energía geotérmica cerca de la superficie en hasta un tercio del país. En estos entornos, los intercambiadores de calor geotérmicos no podían utilizarse sin un mantenimiento prohibitivo y costoso.

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