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Tesis por compendio de publicaciones, [ES] Es universalmente aceptado que se necesita urgentemente una transición energética global para cumplir los objetivos de limitar el aumento medio de la temperatura superficial global por debajo de 2°C. Con el objetivo de reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2), las soluciones bajas en carbono como los recursos renovables jugarán un papel fundamental. La transición energética requerirá una fuerte innovación tecnológica, especialmente en el campo de las energías renovables. En este sentido, los recursos geotérmicos están recibiendo un interés creciente derivado de su naturaleza de confiabilidad, sustentabilidad, abundancia y menor impacto en el medio ambiente. La gran cantidad de ventajas que definen a esta fuente renovable hace que esta energía sea considerada como uno de los recursos potenciales futuros para satisfacer la creciente demanda energética mundial. Dependiendo de la naturaleza y las condiciones del recurso, la energía geotérmica permite su uso para generar electricidad, así como para fines de calefacción/refrigeración. La presente Tesis Doctoral se centra en el análisis del recurso geotérmico global, incluyendo la caracterización térmica del suelo en ambientes someros y profundos, la evaluación del sistema de bomba de calor y la mejora del diseño geotérmico somero general. De esta forma, el principal objetivo del trabajo de investigación de esta Tesis es contribuir a un uso más extenso de esta energía renovable. Con este objetivo, las líneas de investigación incluyen un extenso trabajo de campo y pruebas de laboratorio, procesamiento experimental y de simulación y diferentes tareas informáticas. Desde la identificación inicial de las principales debilidades asociadas al uso generalizado de recursos geotérmicos, los esfuerzos se han enfocado en la realización de una serie de pruebas de laboratorio y trabajo de campo. Posteriormente, los trabajos experimentales han sido complementados con la implementación de herramientas informáticas y software específico que han permitido completar los estudios prácticos y teóricos. Se espera que las conclusiones obtenidas de la investigación presentada en esta Tesis contribuyan al desarrollo geotérmico futuro más óptimo. En resumen, la presente Tesis Doctoral contiene información valiosa, recopilada en diferentes trabajos científicos, que incluyen todo el saber hacer y la experiencia adquirida durante la etapa de investigación., [EN] It is universally accepted that a global energy transition is urgently needed to meet the objectives of limiting average global surface temperature increase below 2°C. With the aim of reducing the carbon dioxide (CO2) emissions, low-carbon solutions such as the renewable resources will play an essential role. The energy transition will be enabled by technological innovation, especially in the field of renewable energy. In this sense, geothermal resources are getting a growing interest derived from their nature of reliability, sustainability, abundant resource and minor impact on environment. The large number of advantages that define this renewable source makes this energy considered as one of the future potential resources to meet the world's growing energy demand. Depending on the nature and conditions of the resource, geothermal energy allows to be used for the generation of electricity as well as for heating/cooling purposes. The present Doctoral Thesis is focused on the analysis of the global geothermal resource, including the ground thermal characterization in shallow and deep environments, the evaluation of the heat pump system and the improvement of the general shallow geothermal design. In this way, the principal objective of the research work of this Thesis is contributing to a more extensive use of this renewable energy. With this aim, research lines include extensive field work and laboratory tests, experimental and simulation processing and different computing tasks. From the initial identification of the main weaknesses associated to the general use of geothermal resources, efforts were focused on the performance of a series of laboratory tests and field work. Experimental works was then complemented with the implementation of computing tools and specific software that allowed completing the practical and theoretical studies. Conclusions obtained from the research presented in this Thesis are expected to contribute to the most optimal future geothermal development. In summary, the present Doctoral Thesis contains valuable information, compiled in different scientific works, which include all the know-how and expertise arsing during the research stage.