Soluciones competitivas y sustentables

Colectores solares y geotermia: energías limpias como alternativas frente a los problemas del mercado del gas

En septiembre de 2021, de acuerdo al Instituto Nacional de Estadística (INE), el gas había experimentado un alza de 21,2% respecto al año anterior, llegando a duplicarse su valor en la última década. Al sostenido incremento en el precio de este recurso, se sumó el informe final sobre el mercado del gas elaborado por la Fiscalía Nacional Económica (FNE), investigación que determinó la falta de competencia tanto en el sector del gas licuado como en el del gas natural; además de recomendar la prohibición de que Gasco, Abastible y Lipigas participen en la distribución. Este escenario propició un debate público en el que surgió la propuesta de 230 alcaldes para conseguir un «gas a precio justo» a través de la entrada de los municipios en la distribución, entidades que plantean comprar el producto directamente a ENAP.

La discusión sobre las imperfecciones y posibles soluciones para el mercado del gas continúa, con reparos de la Contraloría General de la República a la propuesta municipal, observaciones sobre la dificultad logística de una intervención de esta magnitud y descuentos de última hora de las grandes compañías a algunos municipios, entre otros aspectos. Todo parece indicar que el debate en torno a este tema seguirá por un buen tiempo y una definición política no llegará pronto. Sin embargo, una arista que no se ha planteado aún frente a este problema tiene relación con la opción que ofrece la masificación de energías limpias como la geotérmica y la solar, fuentes cuya implementación -además- están en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) y las Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional (NDC) de nuestro país.

Especialistas de la Universidad de Chile en este tipo de energías, como el profesor Diego Morata, director del Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA), y Rodrigo Palma, director del Centro de Energía de nuestro plantel, sostienen que estas fuentes son el futuro. En esta línea, afirman que la crisis en torno al gas y otros combustibles, especialmente en el contexto de la emergencia climática, pone en evidencia la necesidad de fortalecer la implementación de estas y otras Energías Renovables no Convencionales (ERNC). Asimismo, sostienen que estas alternativas, junto al desarrollo de una mayor eficiencia energética, representan soluciones competitivas que permitirían disminuir la dependencia de la importación de combustibles fósiles y que su masificación incidiría finalmente en una menor demanda de recursos como el gas. Además, plantean que el diseño de soluciones a partir de la geotermia o de la energía solar debe contar con una planificación estratégica enfocada en las necesidades y fortalezas de los distintos territorios.

Energía debajo de nuestros pies

Actualmente, la geotermia es conocida por el desarrollo de centrales eléctricas en zonas donde existen recursos hidrotérmicos a altas temperaturas (150°C a 370°C), una característica presente en distintas áreas cordilleranas a lo largo de todo Chile. Pese a estas condiciones, la única central geotérmica del país, hasta la fecha, es Cerro Pabellón, en la Región de Antofagasta. Este lento desarrollo ha estado determinado principalmente por el alto costo que supone aún la generación eléctrica a través de esta fuente. No obstante, la energía de la tierra aprovechable también está justo debajo de nuestros pies. Así lo plantea Diego Morata, quien enfatiza el potencial que tiene la llamada geotermia de baja entalpía o de baja temperatura, aquella que utiliza el calor natural del interior de la tierra.

La bomba de calor geotérmica es la tecnología que puede aprovechar esta energía del subsuelo. Estos dispositivos de bajo consumo eléctrico son el corazón de un circuito de tuberías que se entierran a una profundidad variable y por las cuales circula agua que absorbe la energía térmica subterránea, un proceso que permite suministrar agua caliente residencial y climatizar espacios con calor o frío. En nuestro país, el sistema ha sido implementado en diversos proyectos piloto ejecutados precisamente por el CEGA para climatizar colegios e invernaderos en localidades de las regiones de La Araucanía, de Los Ríos y de Aysén, y que también replicarán en la región de Antofagasta.

El académico destaca el positivo impacto que estas iniciativas han tenido en términos económicos, sociales y ambientales. De acuerdo a la Corporación de Desarrollo Tecnológico, este tipo de geotermia tiene un rendimiento energético de $39 kWh con fines térmicos, y solo es superada por la leña en cuanto a sus costos operacionales; mientras que otras fuentes como el gas natural, el gas licuado y la electricidad registran un costo de $102 kWh, $113 kWh y $157 kWh, respectivamente. Especialistas del CEGA también han medido el ahorro que significa su implementación al momento de calefaccionar una casa de 100 m2 en un clima promedio de la zona centro-sur de Chile. En este indicador nuevamente se posiciona como la segunda fuente más barata detrás de la leña, con un costo operacional anual en torno a los $600.000 pesos, valor muy por debajo del $1.500.000 del gas natural o los más de $2,2 millones de la electricidad.

Diego Morata agrega que hay otras experiencias exitosas, como “las torres Titanium, distintos colegios en el centro y sur de Chile, y que también ha impulsado el propio Estado en los hospitales de Talca y Rancagua, recintos calefaccionados con geotermia que hoy ahorran millones de pesos al fisco chileno”. En esta línea, añade que hoy representa una opción muy beneficiosa en términos ambientales, sobre todo en ciudades del sur del país donde la leña aún es la principal fuente de calefacción, ya que tiene nula emisión directa de gases contaminantes. Esta característica redunda en un impacto positivo tanto al interior de los recintos calefaccionados como en la calidad del aire de pueblos y ciudades. Por otra parte, agrega, al no depender de combustibles fósiles ni de biomasa para su funcionamiento, la geotermia evita la deforestación de bosques asociada a la demanda de leña y pellet.

Pese a estas importantes ventajas, el gran “pero” de esta tecnología hoy es su costo de inversión, que ronda los $20 millones. Al respecto, el profesor Morata recuerda que “los primeros paneles que se instalaron en Chile eran muy caros porque no había mercado, pero en el momento en que tú masificas el mercado bajan los precios. Hoy la bomba de calor geotérmica es cara porque no hay incentivos, pero después uno paga un cuarto de la boleta de electricidad, que es una forma de ahorro a mediano y largo plazo. Además, se puede aplicar en prácticamente cualquier clima. Ha existido una falta de voluntad política para potenciarla, de impulsar un desarrollo masivo de esta tecnología, que en Europa y Estados Unidos es común. No nos hemos creído el cuento con la geotermia”, afirma. Por otra parte, advierte que debido a que este mercado aún es muy incipiente en Chile hay una alta variabilidad de precios y calidades, lo que no siempre tiene una correlación tan directa como en otras tecnologías más maduras.

El potencial solar de Chile

El aprovechamiento de la energía solar, en tanto, ha experimentado un fuerte crecimiento desde hace más de una década, fenómeno visibilizado especialmente por la construcción de numerosos parques fotovoltaicos generadores de electricidad. Esta expansión también se ha dado en el uso térmico de los rayos del Sol, sobre todo a través de subsidios que han fomentado la instalación de colectores solares en más de 140 mil viviendas entre el 2010 y el 2020. Al respecto, el profesor Rodrigo Palma destaca un estudio publicado en 2021 que identificó la positiva experiencia reportada por los usuarios beneficiados con esta infraestructura capaz de proveer agua caliente sanitaria y calefacción. De acuerdo a este sondeo, un 76 por ciento declaró estar muy satisfechos con las instalaciones, casi un 99 por ciento manifestó que este tipo de energía debía expandirse a más hogares y la mayoría coincidió en el rol central que debía asumir el Estado para promoverla.

Sobre esta política, el académico comenta que fue un impulso en el sentido correcto, principalmente en el incentivo que hubo para la incorporación de esta tecnología en construcciones nuevas, donde el aumento en el costo de inversión es muy marginal y los beneficios son evidentes. “Ya en forma privada los beneficios de estos sistemas solares térmicos en muchas partes de Chile hoy se pagan en dos o tres años. Ese es más o menos el tiempo en que se recupera la inversión. De ahí en adelante, es pura ganancia”, enfatiza. No obstante, plantea que “este es un sistema que debería dejar de ser subsidiado para ser una normativa básica de eficiencia energética en ciertos lugares de Chile. Debiera ser obligación que toda vivienda o construcción nueva lo incorpore de Santiago al norte, como lo están haciendo en Perú”.

Estas tecnologías tendrán cada vez mayor protagonismo de manera natural, asegura el profesor Palma. "En el largo plazo, los sustitutos están en las ERNC. Esta industria se acabará de la forma que la conocemos porque será sustituida por la energía solar, la geotermia o el hidrógeno verde. Es bueno planteárselo desde ya, sobre todo en consideración de la crisis climática en la que estamos inmersos". Pero esta ruta hacia energías más limpias no solo estará determinada por las metas de descarbonización y los problemas a la salud que causan algunos combustibles como el carbón, la leña o el petróleo. En relación al gas, aparte de los problemas de competencia a nivel local, “uno ve que está subiendo su valor en el mundo, que es un elemento de lo caro que resulta hoy. El gas no se está haciendo más barato, así que aunque tuviéramos un mercado perfecto de distribución, uno tiene la visión de que los combustibles fósiles irán subiendo de precio haciendo que emerjan otras opciones más baratas”.

La promoción de estas alternativas, que representan un sustituto natural para proveer de agua caliente sanitaria, puede ser clave para disminuir el nivel de dependencia del gas a largo plazo e incidir de manera indirecta en su precio a través de una menor demanda, por lo que considera necesario incorporar estas soluciones en la discusión que han planteado los municipios. También debe tenerse en cuenta la seguridad energética del país ante los vaivenes del mercado de los combustibles fósiles, especialmente ante experiencias como la crisis del gas con Argentina que puso en aprietos al país a mediados de la década del 2000. Por otra parte, Rodrigo Palma precisa que hay un tema reputacional sobre el que se debe trabajar en estas y otras ERNC, ya que en este período de expansión hubo muchas fallas de instalación y mantención.

Tanto el director del Centro de Energía como el director del CEGA enfatizan, finalmente, que se requiere una planificación que considere las particularidades de cada territorio. “Obviamente, no es lo óptimo implementar una solución térmica solar en Punta Arenas porque la radiación solar ahí es mucho menor. Pero me atrevo a decir que de Concepción al norte los análisis son muy categóricos”, señala Rodrigo Palma; mientras Diego Morata apunta que “poner todos los huevos en una misma canasta es un error estratégico. Tenemos un país de 5 mil kilómetros, donde las singularidades territoriales del norte son diferentes a las del sur. Si tenemos un desierto con gran radiación solar, hay que aprovechar la energía solar en todos los aspectos, y debiese ser una política de Estado. En el sur la radiación no es precisamente el mayor potencial, por lo que es importante considerar alternativas como la geotermia”.

Soluciones a mayor escala

Ambos académicos indican, por otra parte, que también existen oportunidades para desarrollar proyectos a mayor escala para proveer de energía térmica a nivel distrital a partir de geotermia o de energía solar. El profesor Palma sostiene que además de los colectores solares residenciales existen las plantas cilindro parabólicas, sistemas de concentración solar que permiten alcanzar temperaturas de hasta 300° o 400°, una tecnología de gran utilidad para ciertas aplicaciones industriales y que puede proveer de energía térmica a una zona cercana a través de redes de calor distrital. “Pienso que eso lo podrían fomentar los municipios y podría haber subsidios. Pero creo mucho más en programas de alto impacto social para mover la demanda y que permita el desarrollo de especialistas, proveedores y un mercado. En todo lo que sea público, como colegios, hospitales y municipalidades, creo que sería una muy buena estrategia para fomentar cambios estructurales, crear la demanda, porque tiene mucho beneficio social”, comenta.

El profesor Morata, en tanto, indica que cuando estamos hablando de ciudades como Punta Arenas, donde existe un elevado nivel de gasto por el subsidio al gas, o Temuco, donde hay problemas graves de contaminación por el uso de leña, podría pensarse en una geotermia profunda para implementar una calefacción distrital. “Opera de manera similar que las bombas de calor residencial, pero a mayor escala, con mayores profundidades y mayores inversiones. Son obras caras y que requieren investigación, pero que se hacen una sola vez y a largo plazo entregan una solución eficiente, que puede significar un ahorro importante e impactar positivamente a nivel social y ambiental. En los modelos que nosotros tenemos es factible. Hoy ya son una realidad. Así lo han hecho y siguen haciendo Europa y Estados Unidos”, detalla.

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