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23 de abril de 2025

Del núcleo a la superficie: Historia y potencial de la energía geotérmica para la transición energética en Colombia 

Por: Juan Camilo López Bejarano[1]

La geotermia se refiere a la energía térmica que está contenida en las rocas y los fluidos que se hallan bajo la corteza terrestre. Ha sido utilizada desde los comienzos de la humanidad, para diversos usos como calentar, hasta producir electricidad. Al analizar la composición de nuestro planeta, se encuentra una secuencia de capas que concluyen en un núcleo interno sólido compuesto de metales pesados, seguido de un núcleo externo semisólido y un manto que contiene una masa fluida sobre la cual flota la corteza terrestre, que en contraposición es más sólida y liviana. Estas propiedades en las capas de la tierra permiten que por medio del desplazamiento de la corteza sobre el manto se genere el fenómeno de la “deriva continental” que causa el choque entre las placas continentales y las placas marinas (Marzolf, 2014).  

En los lugares cercanos al contacto entre placas se genera una alta actividad volcánica por el ascenso del magma líquido y la convergencia entre las capas. Estos lugares se identifican por medio de la presencia de aguas termales, rocas calientes, gases volcánicos, entre otros y son foco de una posible exploración geotérmica. 

La relación entre el ser humano y las fuentes geotérmicas surge desde el principio de nuestra especie. En una etapa primitiva, ciertos grupos poblacionales se asentaban en zonas cercanas a yacimientos volcánicos gracias a ventajas como la facilidad para la cocción de los alimentos o el disfrute de aguas termales. 

La interacción entre centros geotérmicos y la humanidad trascendió a través de la historia, desde los etruscos quienes implementaban fluidos subterráneos para la elaboración de herramientas y el manejo de metales, como la cotidianidad de las termas para la cultura romana, e incluso se especula que estos sirvieron de inspiración para la descripción del infierno en la Divina Comedia (ENEL, s.f.). 

En el siglo XIX aparecieron los primeros usos industriales de la energía geotérmica. Sin embargo, el uso de esta como fuente eléctrica se origina hace 120 años en Italia, precisamente en Larderello, donde el príncipe Piero Ginori dentro del plan de gobierno de la región, incluyó una serie de estudios y pruebas de laboratorio para definir la empleabilidad de usar fluidos geotérmicos para producir energía eléctrica y compuestos de boro (Cataldi, 2006). 

Para 1904, empezó la gestión del primer laboratorio geotérmico, el cual era móvil y halado por caballos, se encargaba de la extracción y análisis de fluidos geotérmicos, que serían implementados posteriormente en el primer experimento en la materia que constó de un motor de pistones accionado por el vapor obtenido de fluidos geotérmicos. El año siguiente se instalaría el primer grupo geotérmico piloto, donde su motor de pistones se acopló a un dínamo de 20 kW que fungió como fuente de electricidad para el palacio de la familia Larendel-Ginori Conti y otros edificios civiles de Larderello por 10 años. Este sería el primer paso para el nacimiento de la industria geotermoeléctrica italiana, concretizada con la instalación de un segundo grupo de electrificación en las instalaciones de producción de compuestos de boro en la región (Cataldi, 2006). 

En la segunda década del siglo XX, se afianzó la geotermia como una fuente energética en exploración, contando con amplias capacidades, pues en 1913 se puso en marcha la primera central geotérmica en Italia y en los tres años siguientes se realizó la construcción de la primera línea eléctrica alimentada por energía geotérmica con una longitud de 25 kilómetros, conectando los centros de Pomarance, Salinas de Volterra y Volterra con la central geotérmica mencionada (Cataldi, 2006). 

A lo largo del siglo pasado, la energía geotérmica enfrentó desafíos, pero logró expandirse y perfeccionarse con el tiempo. Tras la restauración de las centrales existentes en la década de 1950, su uso se extendió a nuevos países, impulsando innovaciones tecnológicas como las plantas de ciclo binario, que permitieron aprovechar fuentes de menor temperatura. Para los años 80, esta fuente energética ya estaba estandarizada a nivel global, con un marco regulatorio y una base de investigación consolidada en distintas jurisdicciones y organismos internacionales, llegando a existir en el mundo cerca de 11.000 MW de capacidad instalada en geotermia. Algunos países como los Estados Unidos, Filipinas, Indonesia, México, Italia, Nueva Zelanda, Islandia y Japón suman el 90% de la capacidad instalada total, mientras países como Islandia y El Salvador en comparación tienen una capacidad instalada en geotermia más baja, sin embargo, estos usan la geotermia de manera intensiva y la misma constituye una parte importante de su matriz energética (Marzolf, 2014).  

Desde 2014, con el enfoque internacional por el desarrollo de energías renovables, se proyectaba un incremento importante de la capacidad instalada de geotermia en el mundo y en consecuencia, de la generación y aporte de energía eléctrica. Se ha evidenciado que el crecimiento más acelerado ha sido en Estados Unidos gracias a la implementación de programas de apoyo y financiación de las actividades de exploración geotérmica (Marzolf, 2014). 

En la actualidad se implementan tres tipos de plantas de energía geotérmica: de vapor seco, flash y binarias. La tecnología de vapor seco, la más antigua en este campo, aprovecha el vapor procedente de las fracturas del suelo para mover directamente una turbina. Las plantas flash extraen agua subterránea a alta temperatura y presión, introduciéndola en un entorno de menor presión y temperatura, lo que genera vapor que impulsa la turbina. En las plantas binarias, el agua caliente calienta un fluido con un punto de ebullición inferior al del agua, provocando su vaporización y el movimiento de la turbina. Se espera que en el futuro predominen las plantas binarias (National Geographic, sf.). 

Teniendo este panorama claro y entendiendo la correlación entre la sociedad y los fluidos geotérmicos, se puede abordar el panorama nacional para tener una perspectiva más crítica. Según el informe mensual de variables de generación y del mercado eléctrico colombiano de la UPME (2016), un aproximado del 70% de energía eléctrica del país viene de plantas hidroeléctricas, el 29% proviene de hidrocarburos y tan solo el 1% de fuentes alternativas de energía. Las cifras anteriores denotan la considerable dependencia que tiene Colombia hacia la energía hidroeléctrica, lo cual es problemático en la actualidad por la situación climática vigente en el país. Con el fenómeno de El Niño y el retardo de la temporada de lluvias se genera una insuficiencia en el abasto de agua tanto para el consumo humano como para el funcionamiento de las plantas hidroeléctricas. 

Los países que implementan la energía geotérmica mencionados previamente comparten con Colombia un factor geográfico: se ubican en sitios de alta actividad tectónica y volcánica tales como el anillo de fuego en el Océano Pacífico. Esto hace que en el país se tenga un gran potencial geotérmico, contando con fuentes de geofluidos como los volcanes Cerro Negro, Nevado del Ruiz o Nevado del Huila, entre muchos otros. 

En el contexto nacional, se ha contemplado la geotermia desde la década del 70 con el Código de Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente, siendo desde ahí mencionada en distintas disposiciones normativas a través del tiempo de manera muy general. Luego, fue incorporada en la ley 1715 de 2014 que funge como marco regulatorio de las fuentes no convencionales de energía. En 2021, se emitió la ley 2099 por la cual dictan disposiciones sobre la transición energética en el país, que junto al decreto 1318 de 2022 dotaron a la geotermia de un régimen jurídico más amplio (Jaramillo, 2023). 

Esta última ley impulsó la transición energética en Colombia al promover fuentes no convencionales de energía renovable, como la geotermia, estableciendo un marco regulatorio y un registro geotérmico. Por otro lado, el Decreto 1318 de 2022 detalló los lineamientos técnicos para explorar y explotar el recurso geotérmico, incentivando su uso para generar energía eléctrica y definiendo etapas de reconocimiento, exploración y explotación. Se abordó también la coproducción geotérmica derivada de la actividad petrolera, estableciendo requisitos diferenciados para proyectos geotérmicos puros y aquellos asociados a hidrocarburos (Jaramillo, 2023). 

Si bien la ley 2099 de 2021 y posteriores han dotado a la geotermia de un marco más amplio dentro de la transición energética, hasta hace menos de cinco años no existía una regulación específica que garantizara seguridad jurídica a los inversionistas. La normativa no establecía con claridad los procedimientos para la exploración y explotación del recurso, generando incertidumbre y retraso en el avance de en aspectos clave como los plazos de los permisos y las autorizaciones ambientales (Martínez, 2021). Además, el aprovechamiento de la geotermia enfrenta barreras adicionales, como la priorización de otros usos del agua subterránea y las restricciones impuestas por la ubicación de los yacimientos en áreas protegidas (Martínez, 2021).  

En este contexto, ha sido fundamental para la normatividad colombiana el diseño un marco regulatorio más preciso, para lo cual se tuvo un gran avance con la resolución No. 40302 de 2022 de la CREG que regula la energía geotérmica en Colombia estableciendo los requisitos para los permisos de exploración y explotación, además de implementar un Registro Geotérmico. Se diferencia entre proyectos geotérmicos propiamente dichos y aquellos de coproducción con hidrocarburos, otorgando un tratamiento diferenciado a cada uno. 

Para los proyectos geotérmicos, se establecen permisos de exploración por cinco años, prorrogables hasta por seis más, con un área máxima de 150 km². Los interesados deben acreditar capacidad jurídica y técnica, presentar estudios geológicos, planes financieros y perforar al menos un pozo exploratorio. Para la explotación, el permiso dura 30 años y se exige demostrar la viabilidad del recurso, describir las características del proyecto eléctrico y cumplir con requisitos técnicos como perforación, inyección y mantenimiento de presión. En ambos casos, los titulares deben presentar informes anuales y constituir garantías de cumplimiento (Jaramillo, 2023). 

En cuanto a los proyectos de coproducción con hidrocarburos, la regulación flexibiliza los requisitos debido a que operan dentro del marco legal de la industria petrolera. No se requiere exploración, ya que los pozos petroleros existentes pueden aprovechar el calor de los fluidos extraídos. Los permisos se conceden directamente para la explotación sin límite de área, sin necesidad de garantías adicionales y con una vigencia atada a los contratos petroleros. Además, estos proyectos siguen las regulaciones técnicas de hidrocarburos en lugar de las específicas de la geotermia (Jaramillo, 2023).  

Sin embargo, es fundamental que se siga fomentando una seguridad jurídica para los interesados en explotar esta fuente energetica en la nación por medio de más leyes y otros tipos de normas dotando el sector de una mayor especificidad, tomando como referencia experiencias internacionales exitosas y adaptando, por ejemplo, instrumentos como el contrato de concesión, similar al utilizado en el sector minero. Solo así se podrá impulsar el desarrollo de la energía geotérmica como una alternativa viable y sostenible dentro de la matriz energética del país (Martínez, 2021). 

La geotermia es una fuente energética con una larga trayectoria, la cual puede ser potencialmente explotada en Colombia; sin embargo, no se ha desarrollado de manera óptima por diversas razones, entre ellas, que los estudios para la exploración son altamente especializados y costosos, y el país cuenta con una capacidad técnica y científica limitada; la alta cuantía y peligrosidad de las exploraciones; la inseguridad jurídica por la falta de amplitud en la regulación antes del 2021 o el desconocimiento de la comunidad. Estos factores que han cohibido al país de prescindir de su dependencia hacia la energía hidroeléctrica por medio de la exploración de la energía geotérmica. Actualmente la coyuntura ambiental ha llevado a proferir normativas en aras de incrementar energías alternativas, incentivando así la investigación, exploración y explotación de esta fuente energética. 

Es importante resaltar que esta energía ofrece múltiples beneficios, destacándose por su bajo impacto ambiental en comparación con otras fuentes de energía. A diferencia de los combustibles fósiles como el carbón, el gas o el petróleo, su aprovechamiento no requiere procesos de combustión, lo que reduce significativamente la emisión de gases contaminantes. De hecho, los campos geotérmicos generan solo una sexta parte del dióxido de carbono que produciría una planta de energía impulsada por gas natural, considerada una de las opciones fósiles más limpias. Además, las plantas geotérmicas de ciclo binario prácticamente eliminan la emisión de gases a la atmósfera (National Geographic, s.f.), convirtiéndolas en una alternativa aún más sostenible y respetuosa con el medio ambiente.  

Otro aspecto favorable de la energía geotérmica es su disponibilidad constante, ya que, a diferencia de la energía solar y eólica, no depende de condiciones climáticas específicas, lo que permite su aprovechamiento durante todo el año. Además, su costo es relativamente bajo, generando ahorros que pueden alcanzar hasta un 80% en comparación con el uso de combustibles fósiles (National Geographic,s.f.). Sin embargo, a pesar de estas ventajas, su explotación puede implicar ciertos desafíos ambientales, como el riesgo de liberación de gases del subsuelo y la posibilidad de afectar los acuíferos si no se maneja de manera adecuada (National Geographic,s.f.). Por ello, es fundamental implementar regulación y tecnologías que minimicen estos impactos, garantizando su sostenibilidad a largo plazo.  

Para fortalecer la implementación de la energía geotérmica en Colombia, es necesario adoptar medidas estratégicas en los ámbitos técnico, financiero y jurídico. Desde el aspecto técnico, es fundamental mejorar la identificación de zonas con alto potencial geotérmico mediante estudios detallados y el uso de tecnologías avanzadas en exploración y explotación. La implementación de sistemas de monitoreo continuo y simulaciones geotérmicas permitiría una mejor gestión del recurso, evitando su sobreexplotación y maximizando su eficiencia. Además, es clave impulsar la formación de profesionales especializados en el desarrollo de proyectos geotérmicos, fortaleciendo la capacidad técnica del país y garantizando una ejecución óptima de los proyectos (Lizarazo & Vargas, 2024).   

Desde la perspectiva financiera, se deben establecer mecanismos que incentiven la inversión en esta tecnología. Actualmente, los altos costos iniciales de exploración y perforación representan un obstáculo para su desarrollo, por lo que se hace necesario crear incentivos fiscales, líneas de crédito preferenciales y programas de financiamiento que reduzcan el riesgo para inversionistas. Asimismo, la participación de entidades gubernamentales y organismos multilaterales en el financiamiento de proyectos piloto permitiría demostrar la viabilidad económica de la geotermia y atraer capital privado para su expansión (Lizarazo & Vargas, 2024).   

En el ámbito jurídico, es crucial consolidar un marco normativo que brinde seguridad jurídica y simplifique los trámites administrativos para la concesión de permisos y licencias. También es importante fortalecer la coordinación entre entidades como el Ministerio de Minas y Energía, el Ministerio de Ambiente y el Servicio Geológico Colombiano, de manera que los procesos sean más ágiles y eficientes. La implementación de contratos de concesión con condiciones estables y previsibles ayudaría a generar confianza en los inversionistas y a garantizar el desarrollo sostenible del sector (Martínez, 2021).   

Con estas medidas, la energía geotérmica podría consolidarse como una alternativa viable y sostenible dentro de la matriz energética del país, contribuyendo a la diversificación de las fuentes de energía y a la reducción de la dependencia de la energía hidroeléctrica y los combustibles fósiles en el país. 

Referencias 

  1. D. A. Moreno-Rendón, I. J. López-Sánchez, and D. Blessent, 2020,  “Geothermal energy           in         Colombia       as        of             2018,” Ing.      Univ., 24, https://doi.org/10.11144/Javeriana.iyu24.geic
  2. Marzolf, N. C., (2014). Emprendimiento de la energía geotérmica en Colombia, https://publications.iadb.org/es/publicacion/13779/emprendimiento–de–la–energiageotermica–en–colombia
  3. Cataldi, F., (2006). De la celebración del centenario de la industria geotermoeléctrica al desarrollo de la energía geotérmica en Italia en el siglo XXI, Geotermia, Revista Mexicana                   de  Geoenergía 19(2), https://publications.mygeoenergynow.org/journals/Geotermia-Vol19-2.pdf#page=63

[1] Monitor del departamento de Derecho Minero Energético de la Universidad Externado de Colombia. Estudiante de cuarto año de Derecho. Miembro del semillero de investigación del Departamento de Derecho Minero Energético. Contacto: juan.lopez42@est.uexternado.edu.co.