Energía geotérmica

Energía geotérmica. Bioingeniería, 2017

ENERGÍA GEOTERMICA

Resumen

Las energías renovables mejoran los procesos energéticos evitando el aumento en los daños generados al medio ambiente, estos proyectos novedosos se componen tanto de aspectos positivos como negativos. En el siguiente ensayo se pretende realizar una discusión acerca de los pros y los contras que puedan llegar a surgir durante la investigación preliminar y la aplicación de tecnología renovable de la geotermia con el fin de obtener energía de una manera más limpia que no afecte el medio ambiente, el análisis de todos los factores que están ligados al sistema geotérmico y que de acuerdo con su nivel de importancia en el proyecto permitirá determinar qué tan viable y útil resulta ser el empleo de la energía geotérmica para el bienestar de sociedad en la actualidad.

1. Introducción

Toda nueva tecnología aplicada para la obtención energética viene ligada a beneficios como desventajas que pueden aparecer durante su inicio como a futuro resulta entonces necesario poner en la balanza ambos partes y determinar si la tecnología resulta ser más beneficiosa que dañina o también el caso contrario; por lo que la energía geotérmica también se acopla a estos conceptos y es trabajo de una gran gama de profesionales determinar con ayuda de varios factores que van recolectando a lo largo de las investigaciones siendo de tipo tanto económicos, sociales y/o ambiéntales si es factible un proyecto de energía renovable como este.

El propósito de este ensayo es de realizar una discusión critica de las fortalezas y debilidades que puede generar el aprovechamiento geotérmico y aclarar mejor aquellos aspectos que se deben tener en cuenta en el desarrollo de esta energía renovable para concluir si la aplicación a gran escala de la geotermia puede ser una buena solución a los problemas ambientales y las necesidades energéticas de los países.

1. MARCO CONCEPTUAL

Energía Renovable:

Se espera que las fuentes de energía renovable proporcionen 20-40% de la energía primaria en 2050 y 30-80% en 2100. El potencial técnico de las fuentes de energía renovables se estima en 7.541 EJ / año. En comparación con otras fuentes de energía, las fuentes de energía renovables tienen varias ventajas: son respetuosas con el medio ambiente, sostenibles, cultivadas en casa y baratas de operar. Muchos de los proyectos sobre energías renovables no logran llegar a su implementación debido a dificultades tanto técnicas como económicas y de experiencia en este campo que frenan el interés de los posibles inversores a falta de la suficiente seguridad que genere confianza en el éxito de los proyectos [1].

Energía Geotérmica:

Utiliza el calor proveniente de la tierra para la generación de energía eléctrica. Ésta energía ha sido utilizada como vapor de agua y agua caliente para procesos industriales, generación de electricidad y de calefacción. Esta tecnología está muy avanzada sobre todo para la generación de electricidad, sin embargo, es difícil encontrar los yacimientos, las investigaciones actuales conllevan al avance de técnicas de explotación con el objeto de reducir los costos de las mismas y obtener mayor éxito en la exploración, lo que ha puesto una barrera para su crecimiento [2].

La energía geotérmica, es decir, la energía derivada de la tierra, ha sido considerada por muchos como la más fiable, fácilmente disponible y más fácilmente aprovechada de los fenómenos naturales. Los sistemas geotérmicos basados en fuentes terrestres se han utilizado con bombas de calor o unidades de tratamiento de aire para satisfacer las cargas de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) del edificio. Estos sistemas son favorecidos porque los sistemas geotérmicos son respetuosos con el medio ambiente y tienen bajas emisiones de gases de efecto invernadero. La instalación y el funcionamiento de un sistema geotérmico de la presente invención pueden verse afectados por diversos factores. Estos factores incluyen sin limitación, el tamaño del campo, la hidrología del sitio, la conductividad térmica y la difusividad térmica de la formación rocosa, el número de pozos, el patrón de distribución de los pozos, la profundidad perforada de cada pozo, Y los perfiles de carga del edificio. Las instalaciones de campo de menor tamaño requieren ciclos de trabajo más altos, lo que puede resultar en temperaturas de agua más extremas y menor desempeño HVAC en ciertos casos [3].

Colombia cuenta con un sitio privilegiado en el cinturón de fuego del pacifico el cual posee un alto nivel de actividad volcánica, producido por el choque y subducción entre las placas tectónicas, este sitio se encuentra rodeado por la línea de la costa occidental del continente americano. [6] La capacidad geotérmica colombiana es evidente en nueve zonas como son alrededor de los Chiles, Cerro Negro, Cumbal, Azufral, Galeras, Doña Juana, Sotará, Puracé, Nevado del Huila, Nevado del Ruiz y Nevado del Tolima, sitios que son de valioso interés para la generación de electricidad. El potencial geotérmico de Colombia se ha estimado en 2.210 MW (“GeoResLAC.pdf,” n.d.)(Battocletti, 1999) [10], y la capacidad instalada actual en uso directo es de aproximadamente 14,4 MW, para un uso anual total 287,0 TJ / año [4].

Reservorio Geotérmico:

Los sistemas geotérmicos son lugares al interior de la tierra que acumulan el calor térmico en la superficie de la tierra próximo al nivel del suelo al borde de las placas tectónicas, la presencia de volcanes, conos y calderas producto de la alta actividad térmica son un foco para ubicar estos reservorios [5].

Cambio climático:

El cambio climático es un proceso natural que sufre la tierra en la que se dan transformaciones profundas en su conformación, pero el proceso acelerado de estos cambios producto de las actividades humanas no resulta natural y ocasiona múltiples daños ambientales como es el conocido efecto invernadero el cual debido a un alto grado de consumo de combustibles fósiles genera un mayor número de gases de efecto invernadero en la atmosfera que evita la transferencia normal de la radiación absorbiendo y enviándola a todas partes aumentando la temperatura del planeta. [8]

Los efectos del aumento en el cambio climático de acuerdo con diferentes regiones en el mundo se pueden ver en el siguiente gráfico, en el que se tiene en cuenta la diferencia entre el clima, la población y efectos de interacción entre las regiones mostrando la desviación estándar en total proyectada de la exposición al cambio climático en todos los modelos para cada región [9]

[pic 1]

Figura 1: Global, continental, and country-scale comparison of exposure effects [9]

Sistema Geotérmico:

Un sistema geotérmico se caracteriza por un conjunto de elementos en los cuales se emplea el agua de los acuíferos próximos a la corteza como medio de trasferencia del calor desde la fuente y el reservorio constituido por piedras calientes de altas temperaturas producto de cuerpos volcánicos; cámara magmática o gases calientes de origen magmático a temperaturas mayores a 600 °C. Los sistemas geotérmicos funcionan a partir de la convección o del movimiento de los fluidos como el agua que se calienta a partir de las rocas calientes, magma o gases volcánicos y en el cual debido a la disminución de densidad ascienden hacia la superficie y son remplazados por fluidos geotérmicos fríos que en muchas ocasiones se añaden a partir de pozos de reinyección externos con el objetivo de mantener el reservorio cargado. [6]

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