Cómo funciona el circuito geotérmico de CO₂ a 2.500 metros y qué le falta para generar electricidad

El primer proyecto geotérmico chino de circuito cerrado con dióxido de carbono supercrítico ya está operativo en Zhengzhou, pero conviene poner el titular en contexto: no es una central eléctrica, sino una demostración de calefacción. Desde el 19 de mayo de 2026, la instalación de China Huaneng hace circular CO₂ por un pozo sellado de unos 2.500 metros, extrae calor de la roca circundante y lo transfiere a un circuito independiente de agua para calefacción residencial durante el invierno. 613

La importancia del proyecto está en que prueba una forma de aprovechar el calor geotérmico sin producir agua subterránea. Sus resultados, sin embargo, deben interpretarse como un primer hito operativo, no como una prueba de que la geotermia de circuito cerrado ya pueda suministrar electricidad barata y constante las 24 horas.

Así funciona el sistema de Zhengzhou

El pozo utiliza una configuración coaxial de circuito cerrado. Por una vía desciende CO₂ presurizado y relativamente frío; por otra, el fluido calentado vuelve a la superficie. En profundidad, el calor de la formación rocosa atraviesa la estructura del pozo y pasa al CO₂ que circula por el sistema. Una vez arriba, el CO₂ devuelve esa energía térmica al agua empleada en la red de calefacción. El fluido de trabajo permanece dentro del circuito sellado y no se mezcla con la formación geológica. 6713

Esto lo diferencia de una planta geotérmica hidrotermal convencional, que bombea agua naturalmente caliente desde un reservorio subterráneo permeable y normalmente debe gestionar el fluido extraído mediante reinyección. Un circuito cerrado puede aprovechar el calor almacenado en la roca incluso cuando el flujo natural de agua no es suficiente para operar un sistema abierto.

¿Por qué CO₂ en vez de agua?

El proyecto emplea dióxido de carbono supercrítico como medio de transferencia de calor. Bajo determinadas condiciones de presión y temperatura, el CO₂ combina una movilidad similar a la de un gas con una densidad más cercana a la de un líquido. Según la justificación técnica difundida, esto puede permitir una circulación con menor resistencia al flujo y una transferencia eficaz de calor en un pozo profundo. 613

El CO₂ también puede favorecer un efecto termosifón. A medida que se calienta durante el ascenso, su densidad disminuye respecto a la del fluido más frío que desciende. Esa diferencia puede ayudar a impulsar la circulación y reducir el trabajo de bombeo, aunque no elimina la necesidad de equipos en superficie ni garantiza costes operativos bajos.

La configuración cerrada ofrece varias ventajas potenciales:

• No necesita extraer ni reinyectar agua subterránea.
• Mantiene el fluido de trabajo aislado de la formación geológica.
• Puede evitar algunos problemas de incrustaciones y gestión de minerales asociados a la producción de salmueras calientes.
• Podría llevar la calefacción geotérmica a regiones con roca caliente, pero con poca permeabilidad natural. 613

Son ventajas del diseño, no garantías de rentabilidad. El calor todavía debe atravesar la roca y las paredes del pozo con la suficiente rapidez para mantener la potencia requerida.

Qué resultados ha comunicado China

Los informes públicos indican que el CO₂ entra en el sistema a unos 8 °C y regresa a aproximadamente 22 °C. Frente a un método de extracción basado en agua, el proyecto habría aumentado alrededor de un 20 % la capacidad de extracción de calor y reducido cerca de un 10 % el consumo energético unitario de la calefacción. Su diseño permite atender durante el invierno la calefacción centralizada de más de 18.000 metros cuadrados de viviendas. 3613

Estas cifras describen una aplicación útil de calefacción, pero no demuestran producción eléctrica. La temperatura de retorno comunicada y la escala del servicio corresponden a un sistema térmico; las pruebas disponibles no muestran que la instalación genere electricidad.

También hay que matizar el término «CO₂ supercrítico». Describe el concepto del fluido de trabajo y su estado bajo determinadas condiciones de presión y temperatura dentro del sistema. Los resúmenes públicos de operación no detallan el perfil completo de presión y temperatura en todos los puntos del subsuelo. Además, un informe secundario ofrece cifras distintas para las temperaturas de entrada y salida. Por eso, el dato de 8 °C a 22 °C debe entenderse como una cifra operativa comunicada, no como una descripción termodinámica completa del circuito. 34

¿Puede convertirse en electricidad firme las 24 horas?

El calor geotérmico está disponible de forma continua, a diferencia de la energía eólica y solar, cuya producción varía con el viento, el clima y las horas de luz. En principio, un circuito cerrado que alcance roca suficientemente caliente y consiga hacer circular bastante fluido podría suministrar calor firme y, a temperaturas superiores, electricidad.

Zhengzhou todavía no demuestra ese resultado. Para generar electricidad se necesita un flujo térmico útil mucho mayor y temperaturas adecuadas para alimentar un ciclo de conversión. El papel actual del proyecto es la calefacción residencial, de modo que afirmar que ya ha establecido una fuente geotérmica eléctrica continua iría más allá de las pruebas disponibles.

La economía es una limitación todavía mayor. Los modelos indican que los sistemas de circuito cerrado podrían alcanzar costes competitivos en aplicaciones de calefacción, mientras que la electricidad generalmente exigiría reducciones importantes en el coste de perforación. Otro estudio concluyó que sistemas simulados con un reservorio a 180 °C podrían no recuperar sus costes durante toda su vida útil incluso con 30 ramales y una tasa de producción de 75 kilogramos por segundo.

Por qué se investigan pozos más profundos en forma de U

Un pozo coaxial tiene una superficie de intercambio térmico relativamente limitada. Un diseño más profundo en forma de U intenta ampliarla mediante dos tramos verticales unidos por una larga sección horizontal atravesando roca caliente. Ese recorrido subterráneo más extenso puede aumentar el contacto con la formación y la cantidad de calor transferida al fluido.

La geometría aborda una limitación central de los sistemas de un solo pozo: para extraer energía útil durante muchos años hace falta suficiente superficie de contacto con la roca, temperatura y caudal. Al mismo tiempo, añade complejidad a la perforación direccional, riesgos de finalización y mayores costes de capital. Las pruebas disponibles no establecen la profundidad exacta, el rendimiento, el estado de construcción ni el coste de un proyecto chino concreto de este tipo. Por ahora, debe considerarse una línea de desarrollo, no una solución comercial demostrada.

Los obstáculos técnicos y económicos

El desafío no consiste simplemente en encontrar roca caliente. La dificultad es construir un intercambiador de calor subterráneo duradero y de alta producción, a un coste que el calor o la electricidad generados puedan compensar.

Entre las principales barreras están:

• El coste de perforar a gran profundidad y construir tramos direccionales o multilaterales.
• La necesidad de crear una superficie subterránea de intercambio suficientemente grande.
• La integridad de los pozos y de sus sellos bajo altas temperaturas y presiones.
• La corrosión, las pérdidas térmicas y el comportamiento del CO₂.
• La prevención de cortocircuitos térmicos entre los conductos de descenso y retorno.
• La disponibilidad de equipos de perforación, brocas, herramientas de fondo y materiales capaces de operar en entornos profundos y hostiles.

Una revisión publicada en Nature sitúa en algunos contextos el coste de un conjunto multilateral en unos 50-100 millones de dólares y señala que la rentabilidad depende tanto de la producción como de la demanda local. También identifica una limitación fundamental: los sistemas cerrados dependen en gran medida de la conducción desde la roca circundante, un proceso más lento que la convección de un reservorio geotérmico natural con circulación de agua.

Esto ayuda a explicar por qué la calefacción urbana podría ser una oportunidad comercial anterior a la generación eléctrica. Un proyecto puede vender directamente calor de temperatura moderada a edificios cercanos, sin convertirlo primero en electricidad. Una central eléctrica, en cambio, necesita recursos más calientes, mayores caudales y equipos de conversión más costosos.

Qué demuestra el proyecto de Eavor en Alemania

El proyecto de Eavor en Geretsried, Baviera, ofrece una comparación importante. El 4 de diciembre de 2025 comenzó a suministrar electricidad a la red alemana desde un sistema geotérmico sellado y multilateral de circuito cerrado, en lo que se presentó como el primer proyecto comercial de este tipo en producir electricidad para la red.

La instalación está asociada a una potencia de diseño de aproximadamente 8,2 megavatios eléctricos y 64 megavatios térmicos. Sus circuitos utilizan largos pozos subterráneos y no dependen de un reservorio de agua caliente naturalmente productivo. Sin embargo, en marzo de 2026 solo estaba operativo el primero de los cuatro circuitos previstos. Por tanto, Geretsried constituye una demostración relevante de viabilidad técnica, mientras que su ampliación completa y su economía siguen siendo cuestiones abiertas. 17

Zhengzhou y Geretsried representan dos etapas de una misma idea. Zhengzhou demuestra que un circuito sellado de CO₂ puede proporcionar calefacción geotérmica útil. Geretsried demuestra que un circuito cerrado multilateral puede llegar a suministrar electricidad a la red. Ninguno de los dos proyectos prueba que la geotermia profunda de circuito cerrado sea barata, aplicable en cualquier lugar o lista para sustituir a la generación eléctrica convencional.

La conclusión

El proyecto de Zhengzhou se entiende mejor a través de la idea china de «extraer calor sin extraer agua». Su pozo coaxial de 2.500 metros, el circuito sellado de CO₂, el aumento comunicado del 20 % en la capacidad de extracción de calor y el servicio de calefacción para más de 18.000 metros cuadrados explican por qué la tecnología está despertando interés. 613

A largo plazo, el enfoque podría ampliar los lugares donde es posible aprovechar la energía geotérmica al separar la recuperación de calor de la existencia de corrientes naturales de agua subterránea. Pero el camino hacia una electricidad firme las 24 horas pasa por resolver problemas más difíciles: intercambiadores de calor más profundos y extensos, perforación fiable a alta temperatura, rendimiento térmico sostenido durante décadas y una reducción drástica de los costes de capital.

La evidencia disponible respalda un optimismo prudente, no la conclusión de que ya se haya producido un salto comercial probado a gran escala.