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Geotermia
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UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL
CARMEN
DEPENDENCIA ACADEMICA DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROLERAS
GEOLOGÍA DE EXPLOTACIÓN DE PETRÓLEO, AGUA Y VAPOR
PROFESOR (A): AGUSTIN JULIAN BALDIT SANDOVAL
ALUMNO (A): MARIANA ALMEYDA DZIB
MATRICULA: 131511
TITULO DEL TRABAJO:
GEOTERMIA
CIUDAD DEL CARMEN, CAMPECHE A 11 DE MAYO DEL 2015.
Contenido
1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................................2
2. DESARROLLO..................................................................................................................3
2.1. GEOTERMIA SOMERA.............................................................................................3
2.2. ORIGEN DEL CALOR GEOTÉRMICO..........................................................................4
2.3. TIPOS DE YACIMIENTOS GEOTÉRMICOS.................................................................5
2.4. SISTEMAS GEOTÉRMICOS.......................................................................................6
2.5. TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN...................................................................................7
2.6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.....................................................................................8
3. CONCLUSIÓN..................................................................................................................9
4. BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................10
1. INTRODUCCIÓN
La geotermia es una forma de aprovechamiento de los recursos naturales renovables,
pero es una tecnología nueva, pues esta forma de aprovechamiento ya tiene su tiempo,
aunque en Colombia todavía no es utilizada.
El decir que es un tecnología utilizada por el hombre hace mucho tiempo no quiere decir
no se pueda mejorar o buscar nuevas y más eficientes tecnologías y en el caso de la
Geotermia es mucho lo que falta por hacer.
La Geotermia no solo se utiliza para generación de electricidad, campo en el cual no todas
las fuentes cumplen con los requisitos mínimos de aprovechamiento, también se utiliza en
la calefacción de edificaciones, procesos de secado, en la recreación y esparcimiento; en
estos últimos es donde la Geotermia encuentra su mayor campo de acción con un mínimo
de requerimientos para su aprovechamiento comercial.
Los equipos atizados en la generación de electricidad no difieren mucho de los equipos
utilizados en la generación de electricidad a partir del vapor, diesel o agua.
2. DESARROLLO
La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante
el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se
debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor
radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo, “Tierra”, y thermos, “calor”;
literalmente “calor de la Tierra”.
2.1. GEOTERMIA SOMERA
Hasta hace relativamente pocos años, la utilización de la energía térmica de la Tierra ha
estado restringida a regiones del planeta donde condiciones geológicas favorables hacen
posible la transferencia de calor desde zonas calientes profundas hasta la superficie, o
muy cerca de ella, y el posterior aprovechamiento de este en forma de agua caliente en
fase liquida o vapor.
Ademas del calor interno, la superficie de la Tierra recibe del Sol cada segundo, en forma
de calor, que es cuatro ordenes de magnitud superior al calor geotérmico.
Esa energía penetra a escasa profundidad en el subsuelo, contribuyendo a mantener la
superficie del planeta a una temperatura promedio de 15C, y es irradiada de nuevo al
espacio, no interviniendo en los procesos energéticos que afectan al interior de la Tierra.
Muchas especies animales se resguardan del frio en invierno y del calor en verano
excavando madrigueras en tierra, y los hombres prehistóricos, antes de aprender a utilizar
el fuego y a construir cabañas, buscaron protección de las inclemencias meteorológicas en
cavernas y cuevas subterráneas, donde la inercia térmica de rocas y suelos contribuye a
que los descensos y aumentos de la temperatura ambiente sean menores y más lentos.
2.2. ORIGEN DEL CALOR GEOTÉRMICO
De todos es sabido que el planeta actúa como un reservorio de energía térmica, más que
como productor de la misma. El origen del flujo de calor que se genera entre el núcleo y la
superficie viene dado por la diferencia de temperatura existente. El núcleo interno, a más
de 4.000 ºC, está compuesto por Fe y Ni (en estado sólido debido a la altas presiones), y se
extiende a lo largo de 1.220 km de espesor. En la superficie, la temperatura media es de
15ºC, y el flujo de calor que la alcanza tiene dos orígenes: el propio calor almacenado en el
núcleo y la desintegración de elementos radiactivos como 232Th, 40K, 235U y 238U, que
contribuyen con 500 EJ/año. La velocidad de desintegración decrece exponencialmente
con el tiempo, por lo que se puede intuir que durante la época de formación del planeta,
esta energía liberada era unas 5 veces mayor. Además, la fricción entre capas internas, la
generación de corrientes convectivas y las reacciones exotérmicas contribuyen también a
la producción de recurso geotérmico. Por tanto, en un sentido estricto, la energía
geotérmica es un recurso no renovable. Sin embargo, al ser un flujo de energía sólo se
puede considerar como energía almacenada para períodos de tiempo de miles de millones
de años.
El flujo de calor global que alcanza la superficie es del orden de 1.000 EJ/año, casi el doble
de los 532 EJ que se consumieron globalmente en el año 2008. Sin embargo, esta energía
emana muy diluida, alcanzando un valor promedio de 0,06 W/m2, o lo que es lo mismo 60
mW/m2, o también 1,5 HFU (Heat Flux Unit). Además, de forma global, esta cantidad de
energía es pequeña si se compara con el flujo de 500 W/m2 (5.400.000 EJ/año), que es la
cantidad de calor proveniente de la radiación solar que, por término medio, absorbe la
biosfera y pone en marcha los ciclos hidrológico y atmosférico.
2.3. TIPOS DE YACIMIENTOS GEOTÉRMICOS
La geotermia es explotable en aquellas zonas de flujos anómales, donde se alcanzan
valores de 10-15 HFU. Estas zonas, además han de ser accesibles para planificar su
explotación de forma competitiva. Si nos fijamos en el gradiente de temperatura, la media
es de 30ºC por cada km de profundidad, pero en zonas de flujo anómalo pueden alcanzar
los 150 ºC/km. Existen tres tipos o clases de regiones geotérmicas:
Hipertérmicas o de alta entalpía :
Gradiente de temperatura = 80-100 ºC/km.
Temperatura de la fuente hidrotermal = 150-200 ºC.
Semitérmicas o de entalpía media :
Gradiente de temperatura = 40-80 ºC/km.
Temperatura de la fuente hidrotermal < 100 ºC.
Normales o de baja entalpía :
Gradiente de temperatura < 40 ºC/km.
2.4. SISTEMAS GEOTÉRMICOS
Tres elementos son, generalmente, los ejes del sistema geotérmico. La fuente hidrotermal
(acuífero), la cubierta impermeable que lo encierra (arcillas o esquistos), y el foco térmico
(por ejemplo, granito cristalizado). En los ciclos hidrotermales, el agua proviene de agua
de infiltraciones de agua de lluvia, aguas oceánicas, y en mucha menor medida agua
expulsada de sedimentos enterrados.
El agua es almacenada gracias a la porosidad de las rocas, y es transferida a lo largo del
sistema si además son permeables. Por debajo del acuífero, una cubierta de roca cristalina
impermeable y poco porosa actúa de barrera. Sin embargo, no se encuentra confinado,
sino abierto a los puntos de recarga, y no tiene por qué encontrarse en forma de agua
subenfriada, sino que puede coexistir con vapor sobrecalentado. De hecho, una de las
principales clasificaciones de sistemas geotérmicos consiste en separarlos según qué fase
es la dominante. La transferencia de calor se produce fundamentalmente por conducción
y convección, y es a través de los gradientes térmicos (más constantes o no) que permiten
conocer cuál de los dos fenómenos es predominante. La figura de arriba representa un
sistema geotérmico ideal, pero existen diferentes tipos:
Sistemas hidrotérmicos .
Sistemas con predominio de vapor de agua.
Sistemas con predominio de agua líquida.
Sistemas geopresurizados : sistemas donde el agua a 150-200 ºC permanece en
estado líquido, debido a presiones hidrostáticas de hasta 100 MPa (1.000
atmósferas) a grandes profundidades. Al ascender el agua, desciende la presión,
hecho que puede dar lugar a una evaporación súbita, dando un vapor húmedo y de
menor entalpía que el seco.
Sistemas HDR (Hoy Dry Rock) de roca caliente seca : asociadas al calor almacenado
en estratos rocosos virtualmente impermeables. Requieren de técnicas de
microsismicidad inducida para su aprovechamiento.
2.5. TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN
Etapas: Reconocimiento, pre factibilidad, factibilidad
Geología e hidrogeología: identificar la ubicación y tamaño de las áreas de interés
para posteriores estudios y definir los métodos de investigación más adecuados.
Geoquímica: temperaturas esperadas (geotermómetros), tipo de fluidos, fuente de
recarga, edad de los fluidos (isótopos)
Geofísica: parámetros físicos de las formaciones geológicas, tales como
conductividad eléctrica (SEV), densidad (gravimetría), susceptibilidad magnética
(magnetometría).
Perforaciones de diámetro reducido: confirmar el gradiente geotérmico y la
existencia de fluidos geotérmicos.
2.6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas
1. Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
2. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que
los originados por el petróleo, carbón
Desventajas
1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo
podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
2. En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es inferior al
que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
3. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
4. Contaminación térmica.
5. Deterioro del paisaje.
6. No se puede transportar (como energía primaria).
7. No está disponible más que en determinados lugares.
3. CONCLUSIÓN
La energía geotérmica tiene varias ventajas: el flujo de producción de energía es constante
a lo largo del año ya que no depende de variaciones estaciónales como lluvias, caudales
de ríos, etc. Es un complemento ideal para las plantas hidroeléctricas.
El presente estudio, presenta las ventajas y las desventajas de la energía geotérmica, a su
vez, proporciona datos de índole económica, como los costos de producción y los costos
que implica el construir una planta geotérmica, estos datos son de gran utilidad,
principalmente para el gobierno de alguna ciudad que pudiera estar interesado en
construir una planta de este tipo, y así evaluar el costo que esta conlleva además de las
ventajas, desventajas que estas presentan desde diferentes puntos de vista como lo es el
social, el ambiental, el económico, así como el potencial de generación de una planta
geotérmica, siempre y cuando sea similar en infraestructura al campo geotérmico de los
humeros ya que este estudio está basado principalmente en esta planta geotérmica.
La energía Geotérmica es realmente viable por sus múltiples ventajas:
Genera suficiente electricidad para suministrar energía a los hogares.
No necesita grandes extensiones de terreno para la construcción de una planta
geotérmica.
No necesita estanques de desagüe de aguas negras.
El costo de construcción de una planta geotérmica es más elevado que el de una
planta térmica, pero esto se ve compensado a través del tiempo ya que en costos
de producción y mantenimiento es menor el costo en una planta geotérmica.
Además de su uso para generar electricidad, tiene distintos usos tales como secado
de madera, deshidratación de frutas y carne, y para calefacción en el hogar o la
industria.
El deterioro del paisaje es mínimo.
4. BIBLIOGRAFÍA
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geotermica-breve-introduccion/
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sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&ved=0CEIQFjAI&url=http%3A%2F
%2Fwww.geociencias.unam.mx%2F~bole%2Feboletin
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