Ministerio deEnergía

OF.0RD.Ng 19 8 4

ANT Of. Ord. N'182978 de fecha 03 dejulio de 2018, Ministerio del MedioAmbiente

MAT Presenta información referente a la

reinyección de fluidos en centrales deenergía geotérmica y proponemodificación a la norma del DecretoSupremo N'46 de 2002 delMINSEGPRES "Norma de Emisión de

Residuos Líquidos a AguasSubterráneas"

SANTIAGO, 0 5 BIC. 2018

DE

A

SUSANA JIMÉNEZ SCHUSTER

Ministra de Energía

CAROLINA SCHMIDT ZALDIVAR

Ministra del Medio Ambiente

A través del presente y en atención al Oficio Ordinario del Antecedente, el Ministerio de Energíamanifiesta que el proceso de revisión del Decreto Supremo Ng 46/2002 "Norma Emisión deResiduos Líquidos a Aguas Subterráneas" es de gran importancia para el sector, en particular parael desarrollo de la energía geotérmíca.

Como es sabido, la energía eléctrica es un recurso estratégico para el desarrollo del país, y másaún si ésta se obtiene de fuentes renovables localmente disponibles. Según los estudios

prospectivos para la geotermia en Chile, en las zonas exploradas existe un potencial técnicamenteexplotable entre 1.300 MW y 3.800 MW para la generación de electricidad.

Conforme a los análisis realizados por este Ministerio, que son similares a los realizados por laComisión Nacional de Energía el año 2009 para el anterior proceso de revisión del DS 46, nuestravisión es que la norma no es aplicable a la energía geotérmica, pues busca preservar la calidadambiental del agua para abastecimiento de agua potable, en tanto que la geotermia trabaja confluidos extraídos de un reservorio geotérmico, que si bien, está en el sub-suelo, se encuentraaislado de los acuíferos por un sello de roca impermeable iesto le confiere la capacidad demantenerse a altas presiones y altas temperaturas, lo que permite la geotermial. Los reservorios

geotérmicos en Chile se encuentran a altas profundidades, usualmente sobre los 1.500 m.

Para la extracción de energía geotérmica, las centrales poseen pozos de extracción y de inyecciónpor separado. Estos pozos están completamente aislados del subsuelo, mediante paredes deconcreto y acero, para impedir la pérdida del calor jenergía) y masa del fluído extraído. Este fluidogeotérmíco se puede describir como una salmuera a altas temperaturas, que excede en variosórdenes de magnitud la concentración de los parámetros de la norma y no se conduce con un aguasusceptible de ser utilizada para agua potable, consumo animal o vegetal.

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Luego de su utilización, el fluido requiere ser devuelto, en las mismas condiciones, al reservoriogeotérmico por dos razones fundamentales: il el resguardo ambiental, pues disponerlo en otrolugar que no sea el reservorio, podría significar la contaminación de las aguas superficiales o delmedio ambiente, y por ii) la sostenibilídad del recurso, dado que la experiencia internacional hademostrado que la geotermia puede ser considerada una fuente renovable, siempre y cuandoocurra la reinyección del fluido, para mantener las propiedades del reservorio en cuanto apresión, entalpía, caudal y por ende, energía extraíble.

Adicíonalmente, un análisis del DS Ng 46/02, indica que por definición, la geotermia no es sujetode la norma, pues no cumple con la definición de fuente emisora, toda vez que, la norma defineen el numeral 8 de su Artículo 4e: "Fuente em/sora. Estab/ec/m/er7to que descarga sus res/daoslíquidos por medio de obras de infiltración tales como zanjas, drenes, lagunas, pozos deinfiltración, u otra obra destinada a infiltrar dichos residuosacyíf€!g, como resultado de su proceso, actividad o servicio, con una carga contaminante mediadiaria superior en uno o más para los parámetros indicados en la siguiente tabla: ...", erl tan\o que,la reinyección del fluido geotérmico de una central tíene lugar en la zona saturada.

Pese a lo anterior, se ha identificado que en procesos de evaluación ambiental, esta norma hasido objeto de consulta a los proyectos geotérmicos, dando lugar a la discrecionalidad einterpretación de los evaluadores, lo que puede representar un riesgo o retraso para losproyectos geotérmicos. En consecuencia, esta cartera solicita hacer una exclusión explícita de laenergía geotérmica en el Artículo 2Q, como se indica:

Artículo 2g La presente norma no será aplicable ci las labores de riego, a los depósitos derelaves, a la inyección de aguas de formación a los pozos de producción en los yacimientosde h/drocarburos

Adicionalemente, y en atención a la solicitud de antecedentes, se adjunta el Informe EnergíaGeotérmica y D.S. 46, que corresponde a una versión complementada por esta Subsecretaríarespecto al informe enviado por la Comisión Nacional de Energía(CNE) en 2009; y una mínuta conantedecentes complementarios, elaborada por la División de Energías Renovables del Ministeriode Energía, en la cual se refiere al concepto de reservarlo, se especifica lo referido a la perforacióncomercial y se señalan referencias biblíográficas, en respuesta a las consultas realizadas en laCuarta Reunión del Comité Operativo de Revisión D.S. N'46/2002, celebrada el día 25 deseptiembre pasado.

Sin otro particular, saluda atentamente a usted

Distribución:. Gabinete Subsecretaría de Energía

División de Desarrollo Sustentable, Ministerio de Energía

Oficina de Partes, Ministerio de Energía

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MinutaDivisión: Energías SosteniblesAsunto: Antecedentes Complementario a Informe DS46Fecha: 12 de Noviembre de 2018

Algunos conceptos aclaratorios respecto de la producción de geotermia, asociados a la discusión de lamesa de trabajo interministerial(comité operativo del día 25/09/2018) del Decreto Supremo N'46.

Concepto de reservorio

Un reservorio puede albergar fluidos a alta presión y temperatura, de los cuales se puede producir energíageotérmica (Gudmundsson. 1995)'H. Para la formación de un reservorio se requiere de una barreralítológica (capas impermeables) o condiciones geológicas particulares, tales como la presencia deestructuras (fallas, etc.) que permitan la generación de un ambiente capaz de concentrar y mantenerfluidos a alta presión y temperatura. Los reservorios están contenidos por una capa sello o estructuras que

permiten que mantener los fluidos en condiciones de alta presión y temperatura.

Temas asociados a la Perforación comercial

Para entrar en contacto con el reservorio y poder aprovechar la energía contenida en él, se deben realizarpozos comerciales IDíseño pozo, Figura 1). Estos pozos tienen un diseño que permite mantener lascondiciones fisicoquímicas del fluido geotérmico, desde el reservorio hasta la superficie. De esta manera,

por medio de la alternancia de capas de acero y cemento se aísla y protege al fluido geotérmico del medio,para no alterar sus propiedades originales y asegurar la generación de energía geotérmica, sin perdidasasociadas a su traslado desde el reservorío. Al mismo tiempo, estos revestimientos impiden la interacción

del fluido geotérmico con su medio, evitando problemas ambientales por su utilización. Estados Unidosque corresponde al mayor productor de electricidad con energía geotérmica en el mundo y por lo tanto elque también tiene más campos en producción, declara que no existen registros en sus instalaciones decontaminación de agua producto del desarrollo geotérmico de acuerdo a lo declarado en "A Guide toGeothermal Energy and the Environment", publicado por la Geothermal Energy Association WWW:geQ:

energy:Qrg).

En Chile, la empresa Geotérmica del Norte es responsable del desarrollo del campo geotérmicodenominado Cerro Pabellón IRegión de Antofagasta) y para ello ha realizado perforaciones de pozos de

diámetro comercial que tienen profundidades que oscilan entre 2.200 a 2.500 metros, para entrar encontacto con el reservorio a explotar. En el sur, la concesión asociada al campo geotérmico TolhuacaIRegión del Biobío y la región de la Araucanía) fue explorada por la empresa Mighty River Power, quienrealizó perforaciones de diámetro comercial con profundidades superiores a 2.117 metros. Estasexperiencias de desarrollo, muestran que los reservorios de interés económico se encontrarían por sobrelos 2.000 metros de profundidad, lo que es concordante

Otro aspecto asociado a la perforación, es el uso de "inhibidores" que son para evitar la precipitación deminerales en las cañerías. La precipitación de los minerales puede ocurrir por diferentes motivos, como

por ejemplo la disminución de la presión al llegar a superficie del fluido, cambios de temperatura o Ph delfluido. La función del inhibidor es mantener la estabilidad de los fluidos para que no precipiten mineralesen las cañerías. Los inhibidores pueden ser acciones que regulen presión, temperatura, PH y/o también

algún componente químico que mantiene la composición y estado del fluído, por ejemplo, un gas inertecuya presencia permita mantener los parámetros de estabilidad de los fluidos en su estado original y asíevitarla precipitación.

l

2181

DEPOZOGEOTER\tItO

Figura Nel: Diseño clásico para un pozob!! DI//gecacier.org/docs/evento6/J UAN-POLIO. pdf

geotérmico de inyección o producción tomado de

Reinyección

Esta práctica corresponde a la práctica de devolver al reservorio los fluidos geotérmicos extraídos de él.Cabe destacarque la reínyección se debe realizaral reservorio, ya que no sirve la reinyección de los fluidos

a sectores más someros o fuera del reservorio, para mantener la estabilidad del recurso geotérmíco. Lareinyección permite considerar la utilización del recurso geotérmíco de manera renovable y tambiénasegurar la inversión económica asociada a la explotación del reservorio, por lo que es una práctica quees fomentada y esencial para la industria geotérmica. Por lo anterior, nunca se entra en contacto conambientes que no sean el reservorío geotérmico, en el desarrollo de un proyecto de generación eléctrica.Por temas técnicos, así como también el desarrollo sostenible y económico de los proyectos, no serequiere ni quiere interactuar con el ambiente y/o cuerpos de agua.

En el ciclo de la generación de energía, se extrae la energía del fluido quedando a menor temperatura. Poresta razón, es común que se aumente la temperatura para su reinyeccíón, en una proporción que nogenere impacto en el medio. Sin embargo, es importante considerar que cada pozo de reinyección (ver

figura N'l) está aislado para no tener intercambio o perdidas de calor con el ambiente hasta que llega alreservorio. Por lo que de no aumentar la temperatura antes de la reinyección, los pozos están diseñadosy preparados para mantener aislados los fluidos respecto del ambiente. De esta manera al llegar alreservorio los fluidos vuelven a la temperatura original y entran al ciclo del reservorio, en donde puedenvolver a ser utilizados. La composición química en la producción a ciclo cerrado, permite proyectar yadministrar la vida de un proyecto geotérmico de generación eléctrica.

Respecto de la tecnología asociada a plantas tipo flash, se debe considerar que el fluido geotérmico es un

líquido caliente, a menudo salado, rico en minerales que se extrae de un reservorio subterráneo profundo.El vapor que se "extrae" del fluido caliente se usa para hacer girar las turbinas y generar electricidad. El

fluido restante, junto con el vapor condensado, se inyecta nuevamente en el depósito geotérmico paraser recalentado. El 50% o la mayor parte del líquido jporción de vapor de agua) se pierde en la atmósferaen forma de vapor de agua, y el resto se inyecta nuevamente en el sistema sin cambio de composición.Las Plantas binarias no emplean el fluido geotérmico directamente, sino que lo emplean para calentar un"fluído de trabajo" que mueve las turbinas, y por lo tanto no existe variabilidad en la composición y estado

de ningún parámetro. De acuerdo a las temperaturas encontradas en etapas de exploración de proyectos2

geotérmicos chilenos, la tecnología más adecuada y probable para el aprovechamiento eléctrico del

recurso geotérmíco correspondería a las plantas binarias. Ejemplo de ello, es el proyecto denominado"Cerro pabellón" ubicada en la Región de Antofagasta que genera electricidad (48 MW) con una plantabinaria.

Referencias

1- Informes técnicos internos reportado por las empresas al Ministerio de Energía en el marco de la administraciónde la Ley Ne lg.657, sobre concesiones de energía geotérmica.

2- Scale inhibitors for Geothermal applications. H. Guan(2012)

3- "A Guide to Geothermal Energy and the Environment'IEEUU) www,geo-energv.org

publicado por la Geothermal Energy Association

4- Apuntes "short courses ON U-LAGEO". b!!plZZggcacier:glg/docs/evento6/JUAN-POLIO.Ddf

5-.Scale Control in Geothermal Brines

Nalco, Ecolab Company.New Inhibitors for Calcium Carbonate and Silica Control. Jasbir S. Gill, Ph.D

2{83

INFORME

Energía Geotérmica y D.S. 46

Con fecha 15 de Junio de 2009, la Comisión Nacional de Energía hizo la presentación "EnergíaGeotérmica y D.S. 46" a los Servicios Públicos que integran el Comité Operativo de revisión dela Norma de Emisión de Residuos Líquidos a Aguas Subterráneas.

A continuación se responden las consultas emanadas por la Dirección Ejecutiva de CONAMA,mediante Oficio ORD. D.E. N' 092191, y se acompaña un CD con la bibliografía señalada enlas referencias.

1. REINYECCIÓN GEOTÉRMICA

Previamente se examina las definiciones existentes en la Ley N' 19.657 sobre Concesiones deEnergía Geotérmica:

e Energía geotérmica: Se entenderá por energía geotérmica aquella que se obtenga delcalor natural de la tierra, que puede ser extraída del vapor, agua, gases, excluidos loshídrocarburos. o a través de fluidos inyectados artificialmente para este fin.

e Exploración y concesión de exploración geotérmica: La exploración consiste en elconjunto de operaciones que tienen el objetivo de determinar la potencialidad de laenergía geotérmica, considerando entre ellas la perforación y medición de pozos degradiente y los pozos exploratorios profundos. En consecuencia. la concesión deexploración confiere el derecho a realizar los estudios, mediciones y demásinvestigaciones tendientes a determinar la existencia de fuentes de recursosgeotérmicos, sus características físicas y químicas, su extensión geográfica y susaptitudes y condiciones para su aprovechamiento.

© Explotación y concesión de explotación geotérmica: La explotación consiste en elconjunto de actividades de perforación, construcción, puesta en marcha y operación deun sistema de extracción, producción y transformación de fluidos geotérmicos enenergía térmica o eléctrica. En consecuencia, la concesión de explotación confiere elderecho a utilizar y aprovechar la energía geotérmica que exista dentro de sus límites.

En este marco se plantea la siguiente definición de reinyección geotérmica

La reinyección o inyección geotérmica es el proceso de retornar el fluido geotérmico hacia elmismo reservorio geotérmico subsuperficial. del cual anteriormente este fluido había sidoextraído. La reinyección geotérmica puede ejecutarse tanto en actividades de exploracióngeotérmica, destinadas al estudio, medición y caracterización del reservorio geotérmico, comoen actividades de explotación destinadas a la perforación, construcción, puesta en marcha yoperación de un sistema de extracción, producción y transformación de fluidos geotérmicos enenergía térmica o eléctrica.

Si bien la reinyección geotérmica no era una práctica conocida y usada hace más de 30 añosatrás, en la actualidad se considera que la reinyección de estos fluidos dentro del reservoriogeotermal es una parte integral de la operación de una planta de explotación geotérmica, todavez que este procedimiento sirve para conservar la presión del reservorio para facilitar laextracción continua de calor, incrementar la vida útil operacional del reservorio, aumentar la

2{8

recupera.ción y dísposi.ción segura del fluído, reducir la posibilidad de subsidencia del suelo yprevenir la contaminación de las aguas superficiales o subsuperficiales circundantesl 2 3

Un pozo .de reinyección típico tiene una profundidad que varía aproximadamente entre 150 y3700 metros. La profundidad de reinyección en el caso de la generación de electricidad. estáasociada a la ubicación de la zona de roca permeable del reservorio geotérmico (localizadabajo el sello de roca o sector impermeable), por lo que la profundidad hasta 3700m es un valorreferencíal pudien.do ser aún mayor, dependiendo de la viabilidad comercial. Respecto dellímite inferior de 150m, este se asocia a proyectos de generación térmica (usos directos degeotermía) y también corresponde a un promedio referencial que puede variar de acuerdo a lascondiciones y características del recurso geotérmico a emplear. Los pozos cuentan con variascapas de cemento y acero para evitar que las aguas subsuperfíciales enfríen el recursogeotérmico extraído, para impedir la contaminación de un acuífero utilizable para el consumohumano o animal con fluidos geotérmicos, aumentar la resistencia mecánica y a la corrosión delas tuberías de revestimiento y proporcionar a un tramo del pozo la hermeticídad necesariapara realizar las inyecciones a presión. El extremo del pozo se termina con ranurasgeneralmente de un rango de 15 a 30 cms de diámetro que permiten la infiltración del fluido areinyectar. El sistema de bombeo empleado en la inyección utiliza bombas de superficie de tipoclásico, cuyas características específicas dependen de factores tales como presiones máximasen el sitio de la inyección. temperatura, y corrosividad del fluido geotérmico que se inyecta.etc

El pozo de. inyección puede estar ubicado individualmente o en una plataforma de varios pozosde inyección y/o producción, en donde se direcciona la trayectoria de los pozos. Es preciso unriguroso estudio del yacimiento y. sobre todo, del acuífero y del sentido del flujo para reinyectarel agua a menor temperatura, aguas abajo del pozo de extracción de agua caliente. Se suelerecomendar por parte de numerosos autores la conveniencia de que la distancia entre pozosno sea inferior a l kilómetro.'

Respecto de casos de reinyección parcial o de no reinyección de los fluidos geotérmicosutilizados. tal como se señaló en los incisos precedentes, se entiende actualmente que estetipo de operación es una parte integral del proceso, siendo una estrategia del desarrollosustentable de la operación. De hecho, la primera experiencia del mundo en produccióñ deelectricidad basada en la utilización de la geotermia. acontecida en Lardarello, ltalia, en 1904,comenzó con la práctica de reinyección de fluidos geotérmicos a fines de los años 70. 1o quehizo posible un resurgimiento del potencial geotérmico en áreas muy explotadas desde hacemucho tiempo atrás. Esta estrategia utilizada en Larderello ha sido tomada como referencia enlas operaciones geotérmicas en el mundo.a

La mayoría de las aplicaciones geotérmicas incluyen sistemas geotermales de alta temperatura(fluidos sobre los 250 'C), lo que requiere que estas aguas sean reínyectadas en el reservarlo.Las regulaciones de Estados Unidos permiten que solo aquellas aguas geotérmicas de bajatemperatura (entre 50 y 100 'C, aproximadamente), que tengan una calidad de agua potable yque no alteren ecosistemas pueden ser descargadas en masas de aguas superfícíales9. Sepueden citar algunos ejemplos:

' USEPA. 1999. The Class V Underground injection Control Study. "Electric Power Geothermal Injection Wells". Vo1. 17. pp 3' Geothermal Energy Association. 2008. "The State of Geothermal Technology. Part 11: Surface Technology;. pps. 8,68' CICA Ingenieros Consultores. 2008. "Estudio de Regulación Comparada de Aspectos Ambientales y de Seguridad en la Exploración y Explotación

Geotérmica". pps. 1 02-105" USEPA. 1999. The Class V Underground Injection Control Study. "Electric Power Geothermal Injection Wells". Vo1. 17. pps 24-30' Rafferty, Kevin. "Specificatíon of Water Wells". GHC BULLETIN. Marzo de 2001 . pp 30' Ground Water Protection Council. "INJECTION WELLS. An Introduction to Their Use, Operation, and Regulationl Llopis. Guillermol Rodrigo. Vicente. " Guía de la Energía Geotérmica". pps 1 57-160: Cappetti. Guido. 2004. "Geothermal Energy Technologies and Strategíes for a Sustainable Development: The Larderello Case History'' Geothermal Energy Asociation. 2007. "A Guide to Geothermal Energy and the Enviromental". pp. 46

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Planta binaria "Amadee Geothermal Venture". localizada al norte de California. La descargadel fluido utilizado es a aguas superficiales. toda vez que contiene una muy baja salinidad yla composición es similar a la del agua del sector.Planta binaria "Wineagle Developers", también localizada al norte de California. El fluidoutilizado, que contiene 1000 ppm de sólidos suspendidos totales, se descargasuperficialmente .

Planta flash "The Bouillante", ubicada en la isla de Guadalupe. El agua geotermal residual a100 OC es mezclada con agua proveniente desde el condensador y descargada en el mar.Planta binaria "Travele 21", localizada en Radicondoli. ltalia. El fluido geotérmico utilizado esusado para calentarinvernaderosPlanta binaria "Birdsvílle Geothermal Power Station". ubicada en el desértico Estado deQueensland, Australia. Una parte del agua utilizada. se envía mediante cañerías a lalocalidad de Birdsville para suplir requerimientos. El resto se envía a un canal hasta que seenfría lo suficiente para ser utilizada como agua de bebida para los animales

Todas estas plantas tienen en común que son plantas de generación eléctrica pequeñasmenores a 5 MW de potencia'o ll

Otro ejemplo a mencionar puede ser la Planta de Ahuachapán, en El Salvador, la que, adiferencia de los casos anteriores. comenzó a reinyectar sus aguas residuales, en el año 2004.con lo que se dio término a la evacuación de dichos fluidos hacia el mar durante tres décadas.los que recorrían aproximadamente 80 kilómetros desde la central geotérmica hasta el océano.a través de un canal artificial, representando, eventualmente, un alto riesgo para las personas.animales y cultivos por donde pasaba dicho canal.'*''

2. PLANTAS GEOTERMICAS

Para la generación eléctrica. existen básicamente tres tipos de plantas geotérmicas utilizadascuya tecnología está determinada por la naturaleza del recurso geotérmico utilizado:

Las llamadas Plantas de Vapor Directo (direct-steam plants, back-pressure) se utilizancuando la fuente geotérmica produce vapor directamente desde el pozo de producción.El vapor, después de pasar a través de separadores (los que remueven materialparticulado) es alimentado a la turbina. Debido a que las fuentes geotérmicas de vaporson escasas, este tipo de plantas es poco común, existiendo solamente en algunoslugares del mundo.

Steam

W

High Pressure

Non-CondensingHigh Pressure Turbine

Atmospheric Vent

Rock Muffler

2}86

Las Plantas de proceso "Flash" se emplean en casos donde el fluido geotérmicoextraído posee agua o una mezcla vapor/agua. El fluido proveniente desde el pozo deproducción es conducido a un separador centrífugo de agua ubicado a la salida deéste, en donde una porción de agua pasa a fase vapor, luego de lo cual se envía a laturbina. El agua remanente es enviada a disposición, usualmente reinyección.Dependiendo de la temperatura de la fuente geotérmica, es posible utilizar dos etapasde separación (proceso "flash" doble). En este caso, el agua separada en la primeraetapa se envía a un segundo proceso de separación. en donde, a una menor presión,se obtiene vapor. El agua remanente de esta segunda separación se envía adisposición mediante reinyección.

Torre de refrigeración

Vapor+

aguaSeparador

Condensadorde mezcla

Bombarefrigeración

reínyecció n

(@

Válvula deexpansión

Pozo de extracción E Bomba de reinyecciónuíferoen el ac

(alta entalpía)Reinyección

W

El tercer típo de plantas geotérmicas se denominan Plantas Binarias. El nombre derivadel hecho que se utiliza un segundo fluido, en ciclo cerrado, para operar la turbina envez del vapor directo del fluido geotérmico. El fluido geotérmico se hace circular a travésde un intercambiador de calor en donde se transfiere el calor hacia este segundo fluidode trabajo, generalmente mezclas de hidrocarburos altamente volátiles (de bajo puntode ebullición),.como propano, n-butano, isobutano o isopentano, que funcionan en elrango de los 35 'C, en la fase fría. a los 150 OC de la fase caliente. El vapor de loshidrocarburos se envía a la turbina para producir la energía mecánica necesaria paraaccionar los mecanismos del generador acoplado a la turbina. El vapor sale de laturbina hacia un condensador en donde retorna a su fase líquida. En'la mayoría de

estas plantas se utiliza agua de enfriamiento paratambién aire como sistema de enfriamiento.1' 15.16.17.1e

esta etapa pudiendo utilizarse

Torre de refrigera cien

::: HH B

H:':- : -:. .:': .:.

':.H

lH

H

Intercambiador l:í;de calor H

Condensador

de superficie«

BombaLiquido

m Reinyeccíónen el acuífero

Pozo de producciónde alta entalpía

AcuTfero

En el caso de los proyectos de uso directo que extraen la energía térmica de los fluidosgeotérmicos, para su utilización en calefacción de espacios, invernaderos, piscicultura ypiscinas entre otros usos. las plantas consisten básicamente en intercambiadores de calor paratransferir el calor a un fluido caloportador y un circuito de cañerías para distribuir la entrega delcalor

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3 COMPOSICIÓN DE LOS FLUIDOS GEOTÉRMICOS

Los fluidos geotérmicos, respecto a su composición agua-vapor, pueden ser clasificados envapor dominantes, agua dominantes y agua-vapor en similares proporcioneslo

Respecto a la composición química de los fluidos geotérmicos, estos varían muchodependiendo de las características del campo geotérmico, específicamente en cuanto a latemperatura del reservorio. tipo de rocas, profundidad del reservorio, entre otras variables. Noobstante, a nivel mundial se han identificado cuatro distintos tipos de aguas, comúnmenteencontrados en áreas de recursos geotérmicos: aguas doradas alcalinas, aguas sulfatadasácidas. aguas sulfato-doradas ácidas y aguas bicarbonatadas.20 21

En algunos plantas. algunas cantidades limitadas de otros líquidos (por ejemplo, aquellosprovenientes..de la torre de enfriamiento) pueden ser inyectadas junto con los fluidosgeotérmicos."

En algunas plantas, que no son binarias, se puede producir una pérdida de masa del fluidogeotérmico debido a la liberación a la atmósfera del vapor contenido en el fluido geotérmíco,con lo cual el fluido que se reinyecta posee una mayor concentración de los mismos elementosque fueron extraídos desde el reservorio.

Al momento de escribir este informe, no se tiene información exacta sobre los contenidos delos fluidos geotérmicos que son reinyectados, no obstante de acuerdo a lo indicadoprecedentemente. la composición de los fluidos geotérmicos que son reinyectados estáprincipalmente caracterízada por la composición de los fluidos geotérmicos extraídos, más unapequeña cantidad de líquidos añadidos en la planta (torre de enfriamiento) y probablementecon una mayor concentración debido a la descarga a la atmósfera del vapor que se realiza enalgunas plantas

Por lo tanto la aproximación será examinar los contenidos de los fluidos geotérmícos extraídosy sus análisis químicos, correspondientes a 6 pozos del campo geotérmico de Puchuldiza. lRegión, ubicado.a 240 km al interior de lquique, recopilados a partir de los informes CORFO delos años 70-80."

En la tabla N' l se indican los valores mínimos que utiliza el DS 46 para caracterizar unafuente emisora y se compara con los datos obtenidos en Puchuldiza. A modo de resumen seindican los valores mínimos y máximos, expresados en mg/L, de cada componente detectadoen 36 análisis realizados en 6 pozos de Puchuldiza, tomados a distinta profundidad, desde lasuperficie hasta los 1 150 m de profundidad. En base a estos resultados y utilizando un caudalde reinyección de 34,7 1/s, señalado.en el Estudio de Impacto Ambiental "PerforaciónGeotérmica Profunda El Tatio, Fase l"24 se puede simular la emisión en g/d que se aprecia enla última columna:

19 Quijano León. José Luis. 2007. "Manual de Geotermia". pps. 63-6820 USÉPA:1999. The Class V Underground ldection Control Study "Electric Power Geothermal Injectíon Wells". Vo1. 17. pp 42:. Wright. Phillip. "Geochemistry". GHC BULLETIN. Enero de 1991 ' '

" CACA Ingenieros Consultores. 2008. "Estudio de Regulación Comparada de Aspectos Ambientales y de Seguridad en la Exploración y ExplotaciónGeotérmica". página 1 04

" Información proporcionada por el SERNAGEOMIN" Adenda N' 2. pp l l

2{8

Tabla No1

Valores de Definición Fuente Emisora (DS 46) y Mediciones en Puchuldiza

$HIRH Elle MATT:= E'2 ::: :s;:.=:::

E11HI Hiili:B3 UXig:

  Parámetros DS 46 oara definir Fiinntn Fmienrn

 Parámetros Carga contaminante

media diaria(g/d)

Mínimo Máximo

simulación

Emisión Máx. (35 L/s

  Aceites y Grasas 960     /d

  Aluminio 16        Arsénico 0.8     0

  Benceno 0,16   14,DD 43.922

  Biro 12.8        Cadmio 0.16     3Z3.793

  Clan uro 3,2        Cloruros 6400        Cobre 16     U.14U.781

Cromo Hexavalente 0.8      Fluoruro 24      Hierro 16     11.992

Manganeso 4,8   y.z 27.582

Mercurio 0.02      Molibdeno 1.12      

Níquel 1.6      Nitrógeno Total Kjeldahl 800        

Nitrato más Nitrato 240        Pentaclorofenol 0.144        

Plomo 3.2        Selenio 0.16        Sulfatos 4800      Sulfuros 48     1.235.209  

Tetracloroeteno 0,64        Tolueno 11.2        

Triclorometano 3.2        Xileno 8        Zinc 16        

9 90

Tabla No2

Limites Máximos Permitidos para Descargar Residuos Líquidos (DS 46) y Mediciones enPuchuldiza

Como se puede ver. algunos de los elementos encontrados en Puchuldiza exceden en variosórdenes de magnitud los valores límites predefinidos, por lo cual es posible asegurar que lareinyección geotérmica supera los límites máximos para descargar residuos líquidos queestablece el DS 46, y en consecuencia no estaría permitida.

No obstante. el DS 46 también indica lo siguiente

Artículo 7'. Si el contenido natural de la zona saturada del acuífero excede al límitemáximo permitido en este decreto, el límite máximo de la descarga será igual a dichocontenido natural.

Debido a que un reservorio geotérmico profundo como el de Puchuldiza, excede al límitemáximo permitido en el DS 46. a la reinyección geotérmica le es aplicable lo indicado en elArtículo 7 del DS 46. No obstante y debido a que la reinyección geotérmíca muy probablementecontendrá una mayor concentración de los mismos elementos existentes en el reservoriotampoco cumpliría con el límite que indica el Artículo 7', por lo que nuevamente no estaríapermitida.

Parámetros DS 46 PuchuldizaCONTAMINANTE UNIDAD LIMITES

MAXIMOSPERMITIDOS

Mínimo MáximoIndicadores Físicos y Químicos  

PH Unidad 6,0 - 8,5 6.2 9,1

Inorgánicos ma/l ma/lCianuroClorurosFluoruroN-Nitrato + N-NitratoSulfatosSulfuros  

2

   

AluminioArsénicoBiroCadmioCobreCromo HexavalenteHierro

ManganesoMercurioMolibdeno

NíquelPlomoSelenioZinc    

4. NORMATIVAS AMBIENTALES DE LA GEOTERMIA

Respecto de Normativas ambientales de la geotermia, a nivel mundial existen varios paísesque han regulado esta actividad. Dentro de éstos se mencionan los siguientes:

Filipinas: El Departamento Ambiental y de Recursos Nacionales (Department ofEnvironment and National Resources (DENR)) adoptó la estrategia de descarga cerocomo política nacional en 1993.México: Durante las pruebas de evaluación de los pozos, es obligación usar elequipamiento adecuado para manejar el vapor producido y reinyectar toda el aguaproducida.EEUU: Todas las actividades geotérmicas se realizarán de acuerdo a procedimientoestándar de funcionamiento y supervisión de las herramientas e instrumentos.Nueva Zelanda: A todos los usuarios que extraen fluidos termales se les requiereinstalar una reinyección. La Envíronment B.O.P prohíbe la descarga de fluidosgeotermales en cualquier ambiente que no sea la fuente de la cual procedían.ltalia: El fluido geotermal, debe reingresar al sistema después de ser utilizada para la

producción de electricidad"

En Chile, la Ley 19.657 sobre concesiones de energía geotérmica, marca el punto departida para la institucionalidad estatal en materia de geotermia. El cuerpo legal otorga unmarco legal para las concesiones de exploración y explotación de este tipo de energía ypermite a los inversionistas e innovadores en estos campos, un respaldo jurídico a susestudios y negocios que emprendan a futuro.

En nuestro sistema jurídico, no es común que exista una legislación especial para un tipodeterminado de operación. En tal sentido, en materia ambiental y de seguridad. latendencia es establecer normas generales comunes a distintos tipos de actividades, yestablecer normas especiales y particulares en aquellos aspectos que distinguen unadeterminada actividad del resto, y que requieran una regulación especial. De acuerdo a laactual normativa, los proyectos de energía geotérmíca solamente tendrían la obligación desometerse al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental solamente si se desarrollan enáreas bajo la protección oficial, o bien, en el caso de la explotación, si genera más de 3MWae energia

25 CICA Ingenieros Consultores. 2008.Geotérmica".

Estudio de Regulación Comparada de Aspectos Ambientales y de Seguridad en la Exploración y Explotación

5. RIESGOS AMBIENTALES Y MONITOREO

La naturaleza de los fluidos geotérmicos contienen concentraciones variables deminerales, potencialmente tóxicos y otros elementos, además que están a unatemperatura extremadamente alta al ser extraídos desde el interior de la fuentegeotermal. Por estas razones, este tipo de aguas pueden ser peligrosas para el serhumano y los ecosistemas circundantes. Esta es una de las razones del por qué osfluidos usados para generar electricidad deben ser reinyectados en los reservorios de loscuales fueron extraídos y no se debiese permitir sus descargas en cursos de aguassuperficiales. ' '

Las regulaciones internacionales, los métodos constructivos de pozos inyectores y elmanejo propio que se da a estas operaciones han permitido que el manejo de los fluidosgeotérmicos minimicen potenciales impactos ambientales. Por otra parte, los beneficiosde la inyección incluyen la recuperación de estos fluidos, reducen la s ubsidenda del sueloy aseguran su disposición segura2e

En lo que tiene relación con el monitoreo, la normativa de Estados Unidos. una de lasmás específicas al respecto, señala que la integridad del pozo se monitorea de formacontinua o periódica (por ejemplo, cada l a 5 años) basándose en una rutina que es partede las actividades de gestión de la inyección para asegurar que el líquido inyectado lleguea la zona de la inyección y no está siendo puesto en libertad a profundidades menoresque las formaciones. como puede ser en una fuente subterránea de agua potable(USDW). El tipo de control realizado es muy variable dependiendo de las característicasespecíficas del sitio. La vigilancia continua a menudo incluye la vigilancia de la presión denyeccón caudal. y el volumen que puede indicar una fuga en el tubo de inyección (sicorrespo.ndiere) o en el revestimiento. En algunos casos, el monitoreo de la presión en elinterior del pozo .de perforación también se utiliza de forma continua para detectar lasfugas en el revestimiento o cualquiera de los tubos de inyección. Un mo nitoreo mecánicointegral (MIT: mechanical integrity testing) periódico se debe realizar antes de que el pozose ponga en operación o después de ser reparado o puesto en mantención, y en losintervalos establecidos durante las operaciones normales27. ' ' '

Además, con el objeto de identificar cualquier cambio en la composición química de lasaguas geotérmícas de producción, que pudiera ser consecuencia de la explotación delrecurso y/o inyección de agua al reservorio, se acostumbra analizar muestras de agua decuerpos circundantes (manantiales, norias, ríos, etc.), de manera de controlar cale lasaguas inyectadas no estén causando algún tipo de contaminación20. '

ÍI:I: E ¿: gIh'E$ X IIBIIIgUWIX$1?¿18Éh:.nE"I:;UJ:;.E.*::,-'"'." "". ";

OF.0RD.NOF

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ANT. Resolución Exenta N' 0014 del 12 deenero de 2018 dei MMA que ponetermino y da inicio al Proceso deRevisión del Decreto Supremo N'46 de2002.

MAT Solicita información para el Proceso deRevisión del Decreto Supremo N' 46de 2002 del MINSEGPRES "Norma deEmisión de Residuos Líquidos a AguasSubterráneas"

SANTIAGO, 03 JILL 2Q18

DE

A

MARCELACUBILLOS SIGALLMINISTRA DELMEDIO AMBIENTE

SEGÚN DISTRIBUCIÓN

En relación con el proceso de revisión de la "Norma de Emisión de Residuos Líquidos aAguas Subterráneas D.S. N'46/2002". para el cuál su Servicio ya ha designadorepresentante, y luego de realizada la primera reunión del Comité Operativo, solicitamos austed la información que tengan disponible y que pueda ser útil a la revisión y laspropuestas de modificación a la norma que estimen convenientes.

En caso de dudas favor contactarse con Verónica Droppelmann, profesional delDepartamento de Normas, Planes. y Riesgo Ambiental al correo

o alteléfono 225735B44.

Sin otro particular, saluda atentamente a usted

11@fsTKX. .OS SIGALLOAMBIENTEINISTRA DELMED

DISTRIBUCIÓN

Sr. Cristián Monckeberg, Ministerio de Vivienda y UrbanismoSr. José Ramón V&lente - Ministro de Economía Fomenta y TurismoSr. Emilio Santelices - Ministro de SaludSr. Ricardo Irarrázabal - Ministro de EnergíaSr. Bando Prokurica - Ministro de MineríaSr. Miguel Silva Dírectar (S) Dirección General de AguasSr. Mario Pereira - Director Nacional Servicio Nacional de Geología y Minería

2{9

Sra. Alicia Gallardo - Directora Nacional (S) Servicio Nacional de Pesca y AcuiculturaSr. Eduardo Riquelme - Director Subsecretaría de Pesca 'Sr. Oscar Camacho -- Director Nacional (S) Servicio Agrícola y GanaderoSr. Gustavo Rojas Director Nacional, Oficina de Estudios y Política AgradasSr. Carlos Franz - Superintendente de Medioambiente ' 'Sr. Rolando Bruna - Superintendente de Servicios Sanitarios

División Jurídica MMADivisiónRRNN MMAExpediente de la NormaGabinete MMA