energía geotérmica 2016
Post on 06-Jul-2018
230 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
1/53
ENERGÍAGEOTÉRMICA
sábado, 5 de marzo de 2016
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
2/53
ESTRUCTURA DE LA
TIERRA
- CORTEZA TERRESTRE, constituida por rocas en estado
sólido. Tiene un espesor de 35Km (parte continental) y 7Km(parte oceánica).
- MANTO, constitución mineralógica completamente distintade las rocas de la parte superficial y una densidad bastante
mayor. Tiene un espesor de 3,000Km.- NUCLEO, con componentes minerales de densidadsuperior a las de las capas anteriores (11 g/cm³)
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
3/53
¿QUÉ ES LA ENERGÍA
GEOTÉRMICA?
La Tierra almacena en forma decalor gran cantidad de energía;
parte de este calor se puedeextraer de la corteza terrestrepara ser aprovechado ytransformado en energía
eléctrica o en calor para usohumano o procesos industrialeso agrícolas.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
4/53
¿DE DONDE PROVIENE EL
CALOR DE LA TIERRA?
La desintegración de
elementos radiactivos
(radiogenética), es decir el
decaimiento de isótoposradiactivos como el Uranio,
Torio y Potasio.
Calor producido por laformación de la tierra
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
5/53
LA PROPAGACIÓN DE
CALOR EN LA TIERRA
En este sentido, para el estudio de las deformaciones de losmateriales terrestres, la corteza y la parte rígida del manto seagrupan bajo el nombre de litosfera. La litosfera descansa
sobre la astenosfera, que es la parte deformable del manto.Es una capa plástica en la que la temperatura y la presiónalcanzan valores que permiten que se fundan las rocas enalgunos puntos. A continuación se encuentra la mesosfera,
que equivale al resto del manto y por debajo, se encuentra laendosfera, que comprende el núcleo externo y el núcleointerno.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
6/53
LA PROPAGACIÓN DE
CALOR EN LA TIERRA
Conducción es la transferencia
de calor a través de un medio por
interacción entre partículasadyacentes. Puede tener lugar
en sólidos, líquidos y gases,
aunque es característica de lossólidos, puesto que en gases y
líquidos siempre se producirá
convección simultáneamente.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
7/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
8/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
9/53
MANIFESTACIONES
GEOTÉRMICAS
Determinadas zonas de la litosfera están sometidas atensiones que generan gran cantidad de calor y presión,produciéndose fracturas y fallas por las cuales puedenascender desde el manto, magmas, masas de rocas
incandescentes, en estado de fusión total o parcial, conpequeñas cantidades de materias volátiles como agua,anhídrido carbónico, ácidos sulfúrico y clorhídrico, etc.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
10/53
GRADIENTE
GEOTÉRMICO
El calor contenido en los materiales que componen elNÚCLEO y el MANTO se transmite paulatinamente a laCORTEZA generando un flujo ascendente de calor que luegode atravesarla y alcanzar la superficie terrestre se disipa en laatmósfera.
Sector más superficial de la corteza, la temperatura aumentaen un valor promedio de 3°C/100m.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
11/53
TIPOS DE YACIMIENTOS
GEOTÉRMICOS
Alta temperatura: más de 150 ºC permitiendo transformar directamente
el vapor de agua en energía eléctrica.
Media temperatura: entre 90 y 150 ºC. Permite producir energía eléctricautilizando un fluido de intercambio, que es el que alimenta a las centrales.
Baja temperatura: entre 30 y 90 ºC. Su contenido en calor es insuficiente
para producir energía eléctrica, pero es adecuado para calefacción de
edificios y en determinados procesos industriales y agrícolas.
Muy baja temperatura: menos de 30 ºC. Puede ser utilizada para
calefacción y climatización, necesitando emplear bombas de calor.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
12/53
YACIMIENTOS DE MUY
BAJA TEMPERATURA
La superficie del suelo intercambia calor conla atmósfera y sufre las variaciones diariasde temperatura hasta una profundidad de0,5 m.
Las variaciones estacionales de temperaturason perceptibles en el terreno hasta unaprofundidad de alrededor de 10 m. A partir
de 10 m de profundidad el subsuelo escapaz de almacenar el calor que recibe ymantenerlo incluso estacionalmente, deforma que el terreno permanece a unatemperatura prácticamente constante
durante todo el año.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
13/53
YACIMIENTOS DE BAJA
TEMPERATURA
Se encuentran en cuencas sedimentarias en las que elgradiente geotérmico sea el normal o ligeramente superior. Laúnica condición geológica requerida es la existencia aprofundidad adecuada, entre 1.500 y 2.500 m, de formacionesgeológicas permeables, capaces de contener y dejar circularfluidos que extraigan el calor de las rocas.
El calor producido por la desintegración de isótoposradiactivos presentes en las rocas, es dependiente de lacomposición química y edad de las rocas.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
14/53
YACIMIENTOS DE
MEDIA TEMPERATURA
Se encuentran en cuencas sedimentarias, como los de bajatemperatura, pero a profundidades comprendidas entre 2.000 y4.000 m; en zonas de adelgazamiento litosférico; en zonas conelevada concentración de isótopos radiactivos; o en los mismos
ámbitos geológicos que los yacimientos de alta temperatura,pero a menos profundidad, menos de 1.000 m.
Yacimientos de este tipo se encuentran en discontinuidades y
fallas, el agua puede remontar fácilmente hasta la superficie,señalando su presencia mediante aguas termales.
Al igual que los yacimientos de alta temperatura, precisan deuna intrusión magmática como fuente de calor, y de un acuíferocon buena recarga.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
15/53
YACIMIENTOS DE ALTA
TEMPERATURA
Se encuentran en zonas geográficas con gradientegeotérmico extraordinariamente elevado, hasta 30 °C/100 m.
Esas zonas suelen coincidir con la existencia de fenómenosgeológicos notables, como actividad sísmica elevada,formación de cordilleras en épocas geológicas recientes,actividad volcánica muy reciente y principalmente, regionesvolcánicas situadas en los bordes de las placas litosféricas.Se suelen explotar a profundidades comprendidas entre 1.500y 3.000 m.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
16/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
17/53
SISTEMAS
GEOTÉRMICOS
Según la definición de Hochstein (1990), un sistemageotérmico puede ser definido en el siguiente modo: ¨ aguaconvectiva en la corteza superior de la Tierra la cual, transfiere
calor desde la fuente de calor hasta la superficie terrestre” .
Por lo que podemos clasificar los sistemas geotérmicos como:
- Sistemas hidrotermales- Sistemas geopresurizados- Sistema de rocas secas calientes
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
18/53
SISTEMA
HIDROTERMAL
Es el más común. Se puede manifestar de diversasmaneras, dependiendo de la temperatura del fluido y de lascaracterísticas químicas (concentración de las sales, pH,presencia de gas).
En este sistema se encuentran a su vez dos grupos:
- Sistema de agua dominante
- Sistema de vapor dominante
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
19/53
SISTEMA DE AGUA
DOMINANTE
Los sistemas de agua dominante producen fluidos constituidospor agua en fase líquida o bien mezclas de agua y vapor. En
este sistema se encuentra el agua a temperatura y presiónelevadas.
Se puede dividir en 2 tipos:
- Sistemas de agua caliente (30°C - 100°C)
- Sistemas de Vapor húmedo (nacientes termales ygéiseres).
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
20/53
SISTEMAS DE VAPOR
DOMINANTE
Los sistemas de vapor dominante, contienen agua y vapor,pero el vapor es la fase continua y predominante (mas del
98% de la masa total del fluido), conservando de estamanera una presión constante con la profundidad.
Cuando el vapor saturado en humedad se mezcla conanhídrida carbónica e hidrógeno azufrado a temperaturasde 200-400°C, comienza a salir a la superficie terrestre,alcanza elevadas presiones (5-10 Bar) y altas temperaturas(>250°C).
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
21/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
22/53
SISTEMA HOT DRY
ROCKS
Las rocas secas calientes, alcanzan temperaturas de 200-400°C, en los que se ha introducido un cuerpo magmático o
en el cuerpo magmático mismo, en fase de enfriamiento.
Están formados por “bolsas” de rocas impermeables a muyalta temperatura, debido a ello carecen de acuífero, por lo
que es necesario aportar agua de forma artificial para poderextraer el calor, además de la necesidad de crear grandessuperficies de transmisión de calor fracturando la roca.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
23/53
HISTORIA DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Los restos arqueológicos más antiguos relacionados con laenergía geotérmica han sido encontrados en Niisato, enJapón, y son objetos tallados en piedra volcánica que datande la Tercera Glaciación, hace entre 15.000 y 20.000 años.
La extracción de azufre, travertinos, caolines, limonitas yóxidos de hierro también ha estado ligada tradicionalmente a
las fuentes termales.
En 1330 ya existía una red de distribución de agua calienteen algunas casas en Chaudes-Aigues, Francia.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
24/53
HISTORIA DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
El descubrimiento en 1818 de sales de boro en Larderello,Toscana (Italia), marcó el inicio de la utilización industrial de
los recursos geotérmicos. En 1827 el francés FrancoisLarderel, desarrolló un sistema para utilizar el calor de losfluidos en el proceso de evaporación, en lugar de quemarmadera de los bosques cercanos, que se encontraban en
rápida deforestación. Esta industria dio paso, en 1904, a lageneración de electricidad a partir de vapor geotérmico,entrando en funcionamiento en 1913 una central de 250 kW.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
25/53
HISTORIA DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
La primera red moderna de calefacción urbana alimentada porenergía geotérmica se instaló en Reikjavik, Islandia, en 1930.Desde entonces, redes de calefacción que utilizan la energíageotérmica se encuentran en funcionamiento en Francia, Italia,
Hungría, Rumanía, Rusia, Turquía, Georgia, China, EstadoUnidos y la propia Islandia.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
26/53
APLICACIONES DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Entalpía es la cantidad de energía térmica que un fluido, o unobjeto, puede intercambiar con su entorno. Se expresa enkJ/kg o en Kcal/kg.
No existen aparatos que determinen directamente la entalpíade un fluido en el subsuelo, pero sí existen sondas térmicasque miden la temperatura, y como la entalpía y la temperaturapueden considerarse proporcionales, la práctica habitual ha
generalizado el empleo de las temperaturas de los fluidosgeotermales en lugar de sus contenidos en calor.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
27/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Para que un recurso geotérmico pueda ser explotadoeconómicamente se necesita verificar la existencia y
localización en suelos de rocas o acuíferos; posteriormentedeterminar sus características al objeto de estimar supotencial energético. La amplitud y complejidad de losestudios previos que hay que llevar a cabo serán de mayor ode menor envergadura dependiendo del tipo de recurso quese tenga intención de explotar.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
28/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
29/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
30/53
Aplicaciones de energía
geotérmica
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
31/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
32/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA
GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
33/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA
GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
34/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA
GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
35/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
36/53
APLICACIONES DE
ENERGÍA GEOTÉRMICA
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
37/53
APLICACIONES DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
ETAPA SUPERFICIE A
INVESTIGAR
ESTUDIOS OBJETIVOS
Reconocimiento + 10,000Km² Modelos conceptuales, geología,
geoquímica, hidrogeología.
Localizar las aéreas con mejores
posibilidades de albergar un
almacén.
Pre viabilidad 500-2,000Km² Geología, geoquímica, geofísica,hidrogeología, sondeos someros.
Determinar el modelo geotérmicopreliminar y seleccionar la
ubicación de los pozos de
investigación.
Viabilidad 10-15Km² Sondeos exploratorios, estudio
del reservorio geotermal.
Verificar las características del
yacimiento.
Determinar la conveniencia técnica
y económica de su explotación.
Desarrollo Pozos de explotación, sistema de
conducción y diseño de la planta.
Crear las condiciones para una
correcta explotación del
yacimiento.
Explotación Funcionamiento de la planta,
control del campo geotermal.
Optimizar el rendimiento de la
planta
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
38/53
VENTAJAS DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
• Es una fuente que evitaría la dependencia energética delexterior.
• Los residuos que produce son mínimos y ocasionanmenor impacto ambiental que los originados por elpetróleo, carbón...
• Sistema de gran ahorro, tanto económico comoenergético
• Ausencia de ruidos exteriores
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
39/53
VENTAJAS DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
• Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos decarbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.
• No está sujeta a precios internacionales, sino que siemprepuede mantenerse a precios nacionales o locales.
• El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas
por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiereconstrucción de represas, tala de bosques, ni construcción detanques de almacenamiento de combustibles.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
40/53
INCONVENIENTES DE LA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
• En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que sedetecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes
cantidades no se percibe y es letal.
• Contaminación térmica.
• Deterioro del paisaje.
• No se puede transportar (como energía primaria).
• No está disponible más que en determinados lugares.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
41/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
42/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
43/53
22 MARZO 2013
da Goffet al.,
1995 –
“Honduras geothermal development: regulations and opportunities”
Vulcanismo
oligo-miocenico
Vulcanismo recente di
retroarco
Vulcanismo attuale e recentedi arco
Tesis experimental sobre análisis geoquímico
del campo geotérmico en Azacualpa
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
44/53
RESULTADOS DE LAS AGUAS
TERMALES
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
45/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
46/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
47/53
Se nota una mayor contribucionde He en la muestra de AguaCaliente (Río Ulúa), lo cual
indica una contribucion de lacorteza terrestre (i.e. 4He).
RESULTADOS DEL GAS
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
48/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
49/53
R/Ra Valor entre 3He/4He en la muestra (R) yaquel de la atmosfera Ra = 1,4 * 10-6
El único indicio de una contribución de unacomponente profunda es aquel de la relaciónisotópica 3He/4He (R/Ra) que indica una clara
influencia de una componente profunda del mantoterrestre (R/Ra=8,0) respecto al de la corteza(R/Ra=0,05). Este valor es de 3,32 –3,67‰ para
Azacualpa y 2,85‰ para Agua Caliente .
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
50/53
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
51/53
DISCUSIÓN.
La composición sulfato-sodica de las aguas termales de Azacualpa se puedeninterpretar como el resultado de la interacción entre aguas maduras, que se hanequilibrado con silicatos de Na y K, Yeso y Carbonatos.
Se puede hacer la hipótesis que hay una contribución de la corteza superior (i) delNa debido a la alteración de las rocas ricas en feldspatos y (ii) la componente
sulfatica de la disolución del Yeso.Na-minerales + CO2 +H2O = Na+ + HCO3- + H-mineralesCaSO4 + 2HCO3- = CaCO3 + SO42- + CO2 + H2O
La relación isotópica del Azufre (δ34S 14,1-14,7 ‰ para las aguas termales del río
Jaitique) indican claramente la reacción entre agua y rocas de naturalezaevaporitica.
Las relaciones isotópicas del He (R/Ra: 2,85 y 3,67) y aquella del δ13C-CO2 (entre
-11,4 e -7,2) definen una contribución mas profunda.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
52/53
Laughlin e Goff (1991) indicaron para el área geotérmica de Azacualpa un potencial geotérmico estimado de 36 MW térmicos.
Las perforaciones geotérmicas ya realizadas no han evidenciadoniveles de rocas impermeables, capaces de garantizar la salida conpresión de los fluidos a alta temperatura.
-
8/17/2019 Energía Geotérmica 2016
53/53
Contacto: Ing. Ana Gabriela Nuñez Palma
anga.nupa@gmail.com
top related