La energía geotérmica en la industria agrícola

La industria agroalimentaria es una de las más importantes del mercado por tratarse de uno de los sectores más grandes y que más recursos emplean a escala mundial. 

Esta industria consume alrededor de un tercio de toda la producción de energía en el planeta. Sin embargo, se enfrenta a más desafíos para su desarrollo, especialmente en zonas de condiciones ambientales adversas tales como cambios extremos de temperatura, sequías prolongadas, heladas, etc.

En respuesta a dichos retos, varios expertos han impulsado la implementación de la energía geotérmica en la agricultura de entornos controlados, una energía poco conocida pero muy eficiente. 

Al aprovechar el calor subterráneo, esta energía renovable puede estabilizar las temperaturas dentro de invernaderos y otros sistemas de cultivo controlado, permitiendo que la producción agrícola sea más eficiente y sostenible.

Así la geotermia se presenta como una solución clave para mantener, o incluso aumentar, la producción agrícola. Además de reducir la dependencia de combustibles fósiles.

La industria agroalimentaria consume alrededor de un tercio de toda la producción mundial de energía

Qué es la agricultura en entornos controlados

La agricultura en entornos controlados (CEA, por sus siglas en inglés) hace referencia al cultivo que se realiza en condiciones ambientales gestionadas por agricultores, como es el caso de los invernaderos.

A diferencia de la agricultura tradicional, dónde el cultivo se ve expuesto al clima, esta modalidad permite un mayor control sobre los factores que pueden afectar al desarrollo de los cultivos: luz, temperatura, humedad, niveles de CO₂, etc.

Además, la CEA optimiza el uso de recursos como el agua y los fertilizantes, lo que reduce los desechos y las emisiones. Este sistema de cultivo permite la gestión agrícola independientemente de las condiciones extremas que sufra la zona.

Qué es la geotermia

La palabra 'geotermia' proviene del griego geo (tierra) y thermos (calor). Hace referencia a la energía que se obtiene del calor almacenado en el subsuelo terrestre. 

Dicho calor se origina en el núcleo y se transfiere a la corteza, generando temperaturas elevadas en determinadas zonas subterráneas.

Este se puede utilizar como fuente de energía para obtener electricidad, agua caliente y calefacción, presentándose como una alternativa a los combustibles fósiles. 

La energía geotérmica se extrae mediante la perforación de pozos y sistemas de bombas geotérmicas, los cuales transportan energía térmica desde las profundidades.

Además, es una fuente de energía renovable, constante y prácticamente inagotable, lo que la convierte en una opción atractiva para sectores que necesitan de un suministro energético estable y a la vez, sostenible, como es el caso de la agricultura.

Aunque la energía geotérmica representa actualmente una pequeña parte de la combinación de energías renovables del país, se reconoce su potencial de expansión, especialmente en sectores como la agricultura y los sistemas de calefacción de cara a los próximos años.

Aplicaciones de la geotermia en la agricultura

En el ámbito agrícola, la energía geotérmica se ha convertido en una de las fuentes renovables más prometedoras del mercado. Al aprovechar el calor que genera la Tierra de manera natural, los agricultores pueden acceder a soluciones energéticas más sostenibles. 

Esta tecnología, ya utilizada ampliamente en otros sectores, ha demostrado tener diferentes aplicaciones dentro de la agricultura, siendo el calentamiento de invernaderos la más destacada.

Algunas de las principales aplicaciones de la geotermia en el agro son:

• Calentamiento de invernaderos: es una de las más conocidas de la energía geotérmica, sobre todo en regiones con climas fríos o sujetos a heladas. La geotermia calienta de manera eficiente estos espacios, permitiendo a los agricultores producir durante más tiempo.
• Desalación del agua mediante calor: en zonas donde la disponibilidad de agua dulce es limitada, la geotermia puede aprovecharse para generar el calor necesario durante el proceso de evaporación del agua con el fin de eliminar las sales y poder utilizarla posteriormente para el riego.
• Energía sostenible para el riego: el riego es una de las actividades agrícolas que más energía consume. La energía geotérmica puede ser una alternativa para generar electricidad sin necesidad de depender de la red eléctrica tradicional.
• Calentamiento del agua del riego: en zonas donde las temperaturas son mínimas, esta energía permite calentar el agua de pozos y embalses antes del riego, favoreciendo la absorción de nutrientes por parte de las plantas y mejorando el rendimiento del cultivo.
• Climatización de almacenes agrícolas: en los espacios destinados al procesamiento de alimentos, la energía geotérmica puede utilizarse para mantener la temperatura adecuada para cuidar la calidad de los productos y evitar pérdidas.
• Secado de alimentos: para productos como el cereal, la energía solar es la más utilizada actualmente, pero la energía geotérmica está alcanzando los primeros puestos gracias a su amplia disponibilidad como fuente inagotable e independiente de las condiciones climáticas exteriores.

Cómo se implementa la energía geotérmica en la agricultura

La instalación de sistemas geotérmicos en usos agrícolas implica la perforación de pozos para extraer el calor del subsuelo, la instalación de bombas de calor geotérmicas y la integración de sistemas de distribución de calor en los invernaderos o zonas de cultivo.

El proceso de implantación es relativamente sencillo y consta de los siguientes pasos:

• Estudio geotécnico previo: antes de iniciar la instalación, se realiza un estudio geotécnico para evaluar las condiciones del suelo y determinar si el proyecto es viable o no. Este estudio incluye la medición de la temperatura subterránea, la conductividad térmica del suelo y la profundidad a la que se encuentra la fuente de energía.
• Perforación de pozos: pueden alcanzar profundidades entre 100 y 200 metros, dependiendo de la temperatura de la fuente y las necesidades que pueda tener el sector. Estos pozos permiten extraer el calor almacenado en el subsuelo a través de agua o vapor. 
• Instalación de bombas de calor: las bombas de calor geotérmicas son el componente central del sistema. Estas se encargan de transferir el calor del subsuelo al sistema que esté instalado en el destino agrícola.
• Sistema de distribución de calor: una vez que se ha extraído el calor, este se distribuye a través del sistema de calefacción para proporcionar agua o calor a cultivos y otras explotaciones agrícolas, manteniendo una temperatura constante.

Beneficios de utilizar geotermia en agricultura

La aplicación de esta tecnología permite controlar el estado de los diferentes sistemas agrícolas para que no se vean afectados por cambios de temperatura, mejorando a su vez, la calidad de los productos.

Algunos de los beneficios de optar por esta energía son:

• Reducción de costes energéticos: la geotermia proporciona una fuente de energía constante y gratuita una vez instalado el sistema, por lo que a largo plazo es más rentable económicamente que la energía tradicional a base de combustibles fósiles.
• Mejora la productividad: los agricultores pueden mantener unas condiciones óptimas para la actividad agrícola durante un largo periodo de tiempo.
• Reducción de la huella de carbono: al ser una fuente limpia y renovable, no produce emisiones de gases efecto invernadero de manera directa. Su uso en la agricultura contribuye a reducir el impacto ambiental derivado del uso de energía tradicional.
• Mejora de la economía para el sector agrícola: el uso de geotermia reduce la dependencia de los agricultores en el uso de combustibles fósiles y las variaciones de su precio.

Proyectos que apuestan por la energía geotérmica en la agricultura

– Invernaderos con geotermia en Almería, España

La Junta de Andalucía aprobó la primera planta geotérmica de España destinada al uso agrícola y parte de su energía producida será destinada al cultivo de Almería. Esta iniciativa destinada a la explotación agrícola es posible gracias a la existencia de un mar subterráneo, que ayudará a distribuir el calor a través de suelo radiante a los cultivos localizados en el término municipal de Níjar. 

El agua es calentada de manera natural por la actividad volcánica de la zona, que aunque ya no esté activo el volcán, sigue manteniendo el recurso natural de calor. Este agua se extrae y se devuelve continuamente al yacimiento, aprovechando exclusivamente su energía calorífica.

Con el uso de este recurso energético sostenible, el rendimiento de los cultivos se multiplica y genera un crecimiento económico, frenando la importación de alimentos frescos que antes no podían producirse por las condiciones climáticas de los invernaderos.

– Un invernadero con energía geotérmica permite el cultivo de tomate durante los 365 días del año en Chile

Las heladas son uno de los problemas de mayor impacto económico en la agricultura de algunas zonas del país. El daño que esta condición climática puede producir es la formación de hielo dentro de la planta, afectando a sus células y crecimiento. 

Este proyecto desarrollado por el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes de la Universidad de Chile distribuye calor a más de 600 metros cuadrados de cultivo de tomate utilizando energía geotérmica para mantener temperaturas constantes.

El proyecto, que permite una producción continua independientemente de las condiciones climáticas externas, destaca el potencial de la energía geotérmica para mejorar la eficiencia agrícola, reducir el impacto ambiental y apoyar la agricultura sostenible.

– Energía geotérmica para agricultura en Groenlandia e Islandia

Debido a la estructura geológica de Groenlandia e Islandia, ambas poseen abundantes recursos geotérmicos que les ha permitido apostar por esta energía para crear invernaderos geotérmicos y proporcionar calefacción suficiente para el correcto desarrollo de los cultivos.

Islandia, en particular, ha aprovechado con éxito la energía geotérmica para la agricultura de invernadero, lo que permite la producción durante todo el año de hortalizas como tomates, pepinos y pimientos morrones a pesar de los duros climas invernales. 

Groenlandia está explorando iniciativas similares, utilizando recursos geotérmicos para apoyar la producción de alimentos en zonas remotas con potencial agrícola limitado. 

Todos estos proyectos son solo un ejemplo de cómo la energía geotérmica puede ser una fuente eficiente y sostenible dentro de la industria agrícola.  Al aprovechar el calor subterráneo, los agricultores pueden reducir su dependencia de fuentes de energía convencionales y optimizar procesos como el calentamiento de invernaderos, la climatización de almacenes y el riego.