L'energia geotèrmica o geotèrmia és la ciència que estudia els fenòmens tèrmics que tenen lloc en l'interior de la terra. La calor generada o emmagatzemada en ella pot ser aprofitada i constitueïx la font de l'energia geotèrmica.

L'energia geotèrmica pot utilitzar-se de dues formes diferents, depenent de l'origen de la calor que s'empri, serà útil per a unes o altres aplicacions.

Es pot utilitzar directament la calor generada pel magma a l'interior de la terra, que arriba a la superfície en sòls volcànics, aigües termals o guèisers.

En aquestes zones poden aconseguir-se temperatures de 70 a 450 º C , amb les quals pot generar-se aigua calenta per a calefacció o vapor d' aigua per a processos industrials o generació d'electricitat.

Per desgràcia hi ha poques zones amb presència volcànica o aigües termals que estiguin a l'abast de tots i puguin ser utilitzades.

També és possible aprofitar la calor acumulada per la gran massa que forma el sòl, encara que estigui a poca temperatura, i produir aigua calenta per a ús domèstic i calefacció en qualsevol lloc.

En aquest cas no s'aprofita directament la calor generada a l'interior de la terra, sinó que s' utilitza la capacitat d' intercanvi de calor que oferix el sòl (absorbir i cedir calor mantenint-se a una temperatura constant ).

Bomba de calor geotèrmica

En qualsevol tipus de clima, el corrent de les aigües pluvials, el sol i el vent converteixen el sòl en una fabulosa reserva d'energia. Gràcies a la seva densitat, la terra absorbeix i conserva de forma permanent , fins i tot a l'hivern, tot aquesta calor, que es podrà extreure utilitzant una bomba de calor geotèrmica.

Una bomba de calor geotèrmica utilitza la gran massa del subsòl per a intercanviar calor amb ell, beneficiant-se de la característica de mantenir-se a una temperatura pràcticament constant al llarg de l'any.

A una profunditat de 15 a 20 m la temperatura del subsòl s' estabilitza al voltant dels 17 º C . La bomba de calor és molt més eficient si ha d'aconseguir els 21 o 22 º C de confort a l'hivern des dels 17 º C del sòl que des dels 10 º C o menys als quals està l'aire.

A l'estiu aquesta diferència s'accentua, guanyant eficiència la bomba de calor quan treballa com refrigerador. Mantenir la temperatura de confort de 25 º C a l'estiu des dels 17 º C del subsòl té un cost energètic molt menor que fer-lo des dels 30 o 40 º C de l'aire exterior .

A aquest avantatge que presenta el subsòl se li afegix una altra que incrementa l'eficiència de la bomba de calor, i és el fet de realitzar l' intercanvi de calor de forma òptima, mitjançant un fluid i no mitjançant un gas com l'aire.

Amb tot això una bomba de calor geotèrmica aconsegueix un estalvi energètic i econòmic en calefacció, aigua calenta i aire condicionat de fins a un 75%.

Per a realitzar l' intercanvi de calor amb el subsòl la bomba de calor geotèrmica necessita un llaç enterrat que estigui en contacte directe amb el terra i per on circuli el fluid transferidor de calor. Aquest sistema es denomina de llaç tancat .

Si es col·loca el llaç en posició vertical no serà necessària una superfície gran de terreny al descobert, però si perforar el sòl fins a 30 m o 50 m de profunditat, sent necessari en alguns casos arribar fins als 100 m de profunditat.

Si es col·loca en horitzontal serà necessari una superfície descoberta una mica major a la superfície per escalfar, i enterrar l'e llaç entre 1 i 2 m de profunditat.

També pot utilitzar-se per a l'intercanvi de calor aigües freàtiques com a font de calor a temperatura constant. Aquest sistema es denomina de llaç obert i, a diferència de l'anterior, no circula sempre el mateix fluid per l'interior del llaç.

S'empra l'aigua d'un pou com a fluid per a absorbir o cedir calor al sistema i, després de la seva utilització, es retorna a un pou per a efluvis situat a no més de 10 m de l'anterior i en el mateix sentit del flux de la capa freàtica.