Recursos feTema 3 la energía geotérmica

feTema 3 la energía geotérmica

La geotermia es la ciencia que estudia la  variación y distribución del calor interno de la Tierra. Y como se distribuye en superficie. Se empezó a usar el Italia en 1904 para la producción de electricidad.

En cuanto al origen del calor interno se debe a:

Procede del calor de la formación de la Tierra. La fuerza gravitacional hace que se consoliden las partículas que se fundirán dando lugar a la energía residual.Energía gravitacional. Es la energía residual que sigue disipando desde el momento de su formación -Energía radiogénica. Ligada a plutones.

En la superficie hay manifestaciones de ese calor. El calor suele venir de la astenosfera, capa a través de la cual circula mediante convección. Luego la litosfera lo transmite por conducción. El gradiente geotérmico normal es de 3ºC por cada 100 m. Sin embargo, en zonas de anomalías térmicas este valor puede cambiar hasta 10-2ºC/100 m. Posee un bajo flujo de calor, el gradiente geotérmico es e 3 grdos por cada 100 metros.

Pregunta de examen: ¿La energía geotérmica podría ser una recurso alternativo? Ventajas y desventajas. Cumple algunas de sus condiciones, en principio es renovable, pues la fuente de calor es inagotable.

 *Ventajas -No depende del precio, del transporte ni de los combustibles -Al no usar combustibles, no hay emisiones -Menor impacto ambiental. No requieren de corrientes fluviales ni de piscinas para deshechos

 *Desventajas -Limitación del recursos hídrico -Distribución limitada en superficie (además no se puede transportar) -Profundidades de extracción menores de 2 kms. Se usa el recurso allí donde está , pues no se puede transportar.

 *Clasificación de recursos geotérmicos, según el contexto geológico -Asociados a zonas volcánicas activas, como en bordes de placas -En zonas estables, como en escudos -Asociados a cordilleras.

Contexto geológico

Se encuentra en zonas activas. Donde hay vulcanismo el calor estará muy cercano. También habrá cordilerras o zonas más estables, antiguas(dentro de cratones) ahí la profundidad será más importante a la hora de encontrar el recurso.

 *Clasificación según la naturaleza del recurso

 -Hidrotérmico. Son los más explotables. Extraemos el calor mediante el fluido que esta en el subsuelo. Están entre 1-10 km. Tª 50 - 400ºC

 -Geopresurizados. Sistemas a alta presión, el mayor problema es que está a altas profundidades. A esa profundidad las aguas están saladas y también puede haber gas natural.Más de 10 km. El fluido puede estar asociados con sales y gas natural (esto daría problemas a la hora de hacer la explotación)

 -Secos. Sistemas donde la roca está caliente pero no necesitamos un fluido. Son impermeables. Se encuentran en cuencas sedimentarias.Suelen estar a unos 2 kms. Se trata de formaciones litológicas impermeables, es decir no hay fluidos solo están calientes. Hay que romper la roca (explosivos o agua a presión) y esto a veces causa impacto ambiental. Se suele dar en cuencas sedimentarias. Se usa el fraking, donde se hace circular un fluido, se fractura la roca y se extrae ya caliente. Se inyecta fluido una vez que se fractura la roca para sacar el calor.

El sistema seco es el más explotado. Como ejemplo: se produce una sobreexplotacioin y si el sistema no se recupera en 30 años se considera no renovable, ejemplo la calefacción en Rusia. En geotermia también se puede hablar de reservas. Los condicionantes de una región, o de un sistema geotérmico, hacen que el recurso pueda ser o no renovable. Si el fluido se mueve lentamente no es un buen sistema.

 *Clasificación según el uso del recurso A menudo como sinónimo de temperatura se usa la palabra entalpía. -Alta o muy alta entalpia. Consideramos energía geotérmica cuando encintramos calor a partir de(150-400ºC). Se usa para producir electricidad. Zonas activas de la corteza

-Entalpia media (70-150ºC). Aplicaciones industriales

 -Entalpia baja (60-80ºC). Aplicaciones agrícolas e industriales

 -Entalpia muy baja (20-60ºC). Necesidades domesticas, urbanas o agrícolas.  

La clasificación se divide en cuatro tipos de energía:

Las fuentes de alta temperatura estarán en los límites activos de placa, en el borde oeste de sudamerica, en la zona del rift de africa.

*Inconvenientes de los sistemas de baja temperatura -Grandes inversiones al principio -Bajo rendimiento (mucha perdida de energía). Imposibilidad de transporte -Mantenimiento muy costoso. Debido a sales asociadas

*Sistema geotérmico binario Los sistemas de ciclo binario pueden ser utilizados en los yacimientos hidrotérmicos de entalpía media (100 Cº-200 Cº), donde predomina el agua líquida. Este tipo de plantas emplean un segundo fluido de trabajo, con un punto de ebullición (a presión atmosférica) inferior al del agua, tales como isopentano, freón, isobutano, etc., los cuales se evaporizan y se usan para accionar la turbina.

*Exploración y explotación de recursos geotérmicos (El papel del Geólogo) -Fuente de calor (gradiente geotérmico) -Fluido (caloportador) -Permeabilidad en las rocas (acuífero).

Objeto de estudio: -Profundidad y espesor del acuífero -Calidad, caudal y temperatura del fluido -Permeabilidad y porosidad de las rocas -Conductividad térmica y capacidad calorífica, tanto del acuífero como de las rocas circundantes.

Condiciones: -Fuente de calor perdurable, poco profundo (viabilidad hasta los 3 kms) -Características del acuífero: capas potentes con abundante fluido y buena permeabilidad.  -Capas circundantes impermeables (evita fugas de vapor) -Zona de recarga del acuífero -Rentabilidad del sistema

Fases para la exploración de un recurso: -Investigación preliminar. Estudios de factibilidad -Estudios geológicos. Cartografía detallada, tectónica, hidrogeología, petrografía -Prospección geoquímica. Química analítica de isótopos. -Prospección geofísica. Termografía, infrarrojos, gravimetría, electricidad, magnetismo, sísmica. -Elaboración de datos. Estadística y modelos analógicos -Sondeos exploratorios. Como es lo más caro se deja para el final.

Por último lo que se hace a la hora de explotarlo es: -Tipos y distribución de pozos -Elección de turbinas -Sistemas de conducción del fluido -Separación de las fases fluidas -Aprovechamiento de productos residuales -Refrigeración y descarga -Reinyección de fluidos al acuífero

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