Universidad de PanamFacultad de Ciencias AgropecuariasIngeniera en Manejo de Cuencas y Ambiente Alternativa Energtica

ENERGIA GEOTERMICAIntegrantes:Concepcin, Yireh 4-757-1854Gmez, Kelly 8-869 516Hernndez, Gabriela 8-853-1094Lewis, Stefanie 8-871-29Profesor:Ing. Arstides Molina

8 de Mayo de 2014.

INDICEi. Presentacinii. ndiceI. Introduccin Objetivos generales Objetivos especficosII. Revisin literaria Concepto de energa geotrmica Etimologa del concepto Definicin Estructura interna de la tierra Proceso de formacin de la energa geotrmica Tipos de yacimientos geotrmicos Clasificacin segn la temperatura del agua La utilizacin del recurso Formas bsicas de uso de la energa de origen geotrmico Ventajas de utilizar la energa geotrmicaIII. ConclusionesIV. Bibliografa

I. IntroduccinLaenerga geotrmicaes aquellaque puede obtenerse mediante el aprovechamiento de calordel interior de laTierra.Esta energa se encuentra almacenada en forma de calor por debajo de la tierra. Incluyendo el calor que se encuentra en las rocas, suelos y aguas termales, cualquiera sea su temperatura, profundidad o procedencia.Est considerada como una fuente de energa renovable abundante y de explotacin viableLa energa geotrmica se puede usar de forma directa, para calefaccin de hogares, temperar invernaderos y criaderos de peces, deshidratar vegetales, secar madera, entre otras aplicaciones.Esta energa tambin puede usarse de forma indirecta, para producir electricidad. Generalmente, la fuerza que genera el vapor se aprovecha para impulsar una turbina capaz de mover un generador elctrico.El aprovechamiento del calor interno de la Tierra para propuestas energticas es una perspectiva sugerente dentro del abanico de las energas alternativas, como demuestra el funcionamiento de las centrales de este tipo que hay en algunas partes del mundoObjetivo General Determinar conceptos bsicos e importantes de la energa Geotrmica.Objetivo especifico Comprende el uso y sus aplicaciones de la energa geotrmica. Establecer las ventajas y limitaciones de la energa geotrmica.

II. Revisin LiterariaConcepto de energa geotrmica: Segn Armstead. 1977, laenerga geotrmicaes aquellaenergaque puede obtenerse mediante el aprovechamiento delcalordel interior de laTierra.Etimologa del concepto: El trmino geotrmico viene delgriegogeo(Tierra), ythermos(calor); literalmente calor de la Tierra.(Lugones, 2007).DEFINICINEnerga geotrmica es aquella que, aprovechando el calor que se genera en el interior de la tierra, se puede extraer, se transforma en energa elctrica o en calor para uso humano o procesos industriales o agrcolas. La Tierra almacena en forma de calor gran cantidad de energa. Diferentes hiptesis tratan de explicar a qu se deben estas altas temperaturas existentes sobre el origen y posterior evolucin del planeta.

Las explicaciones ms convincentes atribuyen a la accin combinada de varios fenmenos naturales, entre los que adquieren especial importancia los efectos residuales de la materia incandescente que constituy las etapas iniciales y la contribucin calrica proveniente de la desintegracin de elementos radiactivos de vida prolongada

Estructura interna de la tierraEn forma esquemtica y simple, se puede considerar que la tierra est conformada por tres capas concntricas, desde la superficie hasta su centro, ubicado a una profundidad de 6.357,78 km. Estas tres capas son: La superficial denominada CORTEZA TERRESTRE, est constituida por rocas en estado slido y que podemos observar en forma directa. Su espesor rara vez supera los 70 km.

La segunda capa, denominada MANTO, se halla inmediatamente debajo de la anterior.Los materiales que la constituyen tienen una composicin mineralgica completamente distinta de las de las rocas de la parte superficial, y una densidad bastante mayor.Debido a las altas temperaturas existentes a esas profundidades y a la naturaleza de su constitucin, esos materiales se hallan en estado semifundido, otorgndole al manto un comportamiento dinmico semejante al de una masa plstica. Si bien no se puede comprobar visualmente, estudios geofsicos permiten suponer que las caractersticas observadas en la parte superior del manto se acentan gradualmente hasta la profundidad de 2.900 Km. A partir de all nos internamos en la tercera capa denominada NCLEO caracterizada porque los componentes minerales que la constituyen poseen una densidad muy superior a las de las capas anteriores

Proceso de formacin de la energa geotrmicaPara poder comprender la dinmica de la energa geotrmica, debemos tener en cuenta la estructura de la tierra, ya que este tipo de energa tiene su origen en el interior de la tierra.El ncleo terrestre, localizado a 5100 km, es un rea interna de la tierra, compuesta por elementos como el hierro, niquel y azufre, que se encuentran en estado lquido, debido a las altas temperaturas y las fuertes presiones. Pese a que la corteza terrestre se encuentra dividida en lo que conocemos como placas tectnicas, el calor y la presin interna de la tierra se escapan por las fisuras y espacios que se encuentran entre las placas, e interceptan los mantos acuferos de la corteza terrestre, lo que provoca una alteracin trmica en los depsitos de agua.La energa es proyectada en forma de calor y este es aprovechado para realizar diferentes actividades de ndole industrial, nuclear, elctrico- mecnico, termodinmico, entre otros (Muffler, 1978).Tipos de Yacimientos geotrmicosExisten dos tipos de yacimientos geotrmicos, segn su naturaleza: Yacimientos de agua caliente: Segn Panarello, H.1992, estos yacimientos pueden formar una fuente o ser subterrneos, contenidos en unacufero.Los que forman fuentes, se aprovechan desde tiempos muy antiguos como baos termales. En principio podran aprovecharse mediante la construccin de pequeas presas, no obstante suelen tener caudales relativamente reducidos.Tambin tenemos a los yacimientos subterrneos, los cuales son yacimientos de aguas termales muy calientes a poca o media profundidad y que sirven para aprovechar el calor del interior de la tierra. Para aprovechar el agua caliente o el vapor, se puede recurrir al bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El mtodo a elegir depende de la necesidad y la aplicacin de este tipo de energa.En la mayora de los casos la explotacin debe hacerse con dos pozos (o un nmero par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a inyectar en el acufero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas de este sistema son mltiples: Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento trmico, puesto que el agua reinyectada contiene todava una importante cantidad de energa trmica. Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene. Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones. Yacimientos secos: Tambin el autor anterior afirma que en este caso, hay una zona bajo la tierra, a profundidad no excesiva, con materiales o piedras calientes, en seco. Se inyecta agua por medio de una perforacin y se recupera, caliente por otra, se aprovecha el calor, por medio de unintercambiadory se vuelve a reinyectar como en el caso anterior.Un ejemplo, en Inglaterra, fue el Proyecto de Piedras Calientes HDR (sigla en ingls: HDR,Hot DryRocks). Los programas HDR se estn desarrollando enAustralia,Francia,Suiza,Alemania. Los recursos demagma(rocas fundidas) ofrecen energa geotrmica de altsima temperatura, pero con la tecnologa existente no se pueden aprovechar econmicamente esas fuentes, debido a que resulta muy honeroso la instalacin de dichas tecnologas.Clasificacin segn la temperatura del agua Energa geotrmica de alta temperatura. La energa geotrmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura est comprendida entre 150 y 400C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varias condiciones para que se d la posibilidad de existencia de un campo geotrmico: 1. Una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables.2. Un acufero, o depsito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2km de profundidad; 3. Suelo fracturado que permite una circulacin de fluidos por conveccin, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, 4. Y una fuente de calor magmtico, entre 3 y 15km de profundidad, a 500-600C. La explotacin de un campo de estas caractersticas se hace por medio de perforaciones segn tcnicas casi idnticas a las de la extraccin del petrleo (Dan et al. 1975) Energa geotrmica de temperaturas medias. Segn Dan et al. 1975, la energa geotrmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuferos estn a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150C. Por consiguiente, la conversin vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido voltil. Estas fuentes permiten explotar pequeascentrales elctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediantesistemas urbanos de reparto de calorpara su uso en calefaccin y en refrigeracin (mediante mquinas deabsorcin). Energa geotrmica de baja temperatura. Con base en lo anterior, la energa geotrmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas ms amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Debido al gradiente geotrmico, los fluidos estn a temperaturas de 50 a 70C. Energa geotrmica de muy baja temperatura. La energa geotrmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50C. Esta energa se utiliza para necesidades domsticas, urbanas o agrcolas, como laclimatizacin geotrmica(bombeo de calor geotrmico).Las fronteras entre los diferentes tipos de energas geotrmicas son arbitrarias; si se trata de producir electricidad con un rendimiento aceptable, la temperatura mnima est entre 120 y 180C, pero las fuentes de temperatura ms baja son muy apropiadas para los sistemas decalefaccin urbanay rural (Dan et al. 1975).LA UTILIZACIN DEL RECURSOEl uso ms antiguo de los recursos geotrmicos, ms precisamente de las aguas termales, tiene que ver con sus propiedades curativas (griegos, romanos, babilonios, etc.)Tambin son aprovechables desde el punto de vista minero, recuperndose mediante diversos procesos las sales que contienen disueltas y que en algunos casos son de alto valor comercial, como por ejemplo sales de Boro, Litio, Cadmio. No obstante, el aprovechamiento ms importante de los recursos hidrotermales consiste en su utilizacin con fines energticos. Extraccin del calorAdems de las perforaciones de exploracin, la explotacin de un yacimiento geotrmico, al igual que uno petrolero, requiere de un cierto nmero de pozos de produccin que, llegando hasta el acufero, tambin denominado reservorio, permitan que el agua caliente o vapor suban a la superficie.Es muy importante tener en cuenta que la explotacin de un yacimiento geotrmico debe efectuarse de manera tal que el volumen de agua caliente o vapor que de l se extrae, no sea mayor que la recarga natural de agua que alimenta al acufero. Slo bajo estas condiciones, el recurso energtico puede ser considerado como una fuente de carcter renovable.Existen dos formas bsicas de uso de la energa de origen geotrmico: Uso directo del CalorSe aplica para calefaccionar viviendas u otros tipos de edificios; para procesos industriales que utilizan calor, como por ejemplo las fbricas de celulosa, papel, conservas, harinas de pescado; para el secado de frutas y vegetales en general; para calefaccin de invernaderos, establos y criaderos, para piscicultura, para calentamiento de suelos de cultivos en zonas fras, para derretir la nieve de los caminos.Para cada una de estas aplicaciones es necesaria que la temperatura del agua sea adecuada.

Uso Elctrico Fluido Consiste en la generacin de electricidad mediante instalaciones similares a las usinas trmicas convencionales. La diferencia radica en el origen del vapor que mueve las turbinas que alimentan el generador elctrico.En una usina trmica convencional el vapor se fabrica quemando derivados de petrleo, gas o carbn, mientras que en la usina o planta geotrmica no es necesario gastar combustible pues es provisto directamente por la naturaleza.Naturalmente este proceso no es tan simple como se menciona. En general el vapor viene mezclado con agua y sta, a su vez, tiene disueltas sales. Ser entonces necesario

LA ENERGA GEOTRMICA ES UNA FUENTE DE ENERGA RENOVABLE: Siempre que la explotacin del recurso se haga de una forma racional (recarga extraccin) SUSTENTABLE: Cumplir con las necesidades de la poblacin actual sin comprometer a las generaciones futurasVENTAJASLa mayora de las plantas geotrmicas son energa de base, es decir que operan las 24 horas del da los 365 das del ao. Estimando un factor de carga del 80%, a un costo promedio de 5 centavos de dlar por kWh, la industria geotermoelctrica produce alrededor de 3,000 millones de dlares anualmente en todo el mundo.Ahorro de divisas y quema de combustibles fsiles

III. Conclusiones Laenerga geotrmicaes una fuente de energa renovable que aprovecha el calor que existe en el subsuelo de nuestro planeta. Sus principales aplicaciones se dan en nuestra vida cotidiana: climatizar y obtener agua caliente sanitaria de manera ecolgica tanto en grandes edificios (oficinas, fbricas, hospitales, etc.) como en viviendas. La geotermia del futuro podra ser ntegramente renovable. Las centrales geotrmicas son parecidas a las trmicas. En stas, se quema gas natural, carbn, u otro combustible, para calentar vapor y hacer que salga a chorro accionando la turbina de un generador. En las geotrmicas, el mecanismo es similar, excepto porque el vapor es suministrado por las calderas naturales volcnicas.

IV. Bibliografa.

Armstead, C. 1977. Geothermal Energy (Review of Research and Development) The Unesco Press. Place de Fontenoy, Paris. 175 p. Lugones, L. 2007. Diccionario etimolgico. Vol. 1. Academia argentina de Artes y Letras Texas, USA. 622p. Muffler, L. 1978.Methods for Regional Assessment of Geothermal Resources. Kenya. 8p. Panarello H.1992. Estudios geotrmicos con tcnicas isotpicas y geoqumicas en Amrica Latina. Final Research coordination Meeting. San Jos ,Costa Rica 1990, pp. 31-56. F.J. Dan, D.E. Hersam, S.K. Kho, L.R. Krumland. 1975.Development of a Typical Generating Unit at The Geysers Geothermal Project. A Case Study. Second United Nations Symposium on The Development and Use of Geothermal Resources. San Francisco. http://www.energias.bienescomunes.org/2012/06/26/que-es-la-energia-geotermica/ http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmica http://www.cega.ing.uchile.cl/cega/index.php/es/informacion-de-interes-/ique-es-la-energia-geotermica