Geiser
Volcán
Usos y utilidad
• Para uso sanitario.
• Balnearios.
• Para cultivos en invernaderos durante el periodo de nevadas.
• Para reducir el tiempo de crecimiento de pescados, crustáceos, etc
• Para varios usos industriales como
la pasteurización de la leche.
• Para la implantación de calefacción en
distritos enteros y viviendas individuales.
• Extracción de minerales
Este tipo de energía se utiliza para generar electricidad y aprovechar de forma
directa el calor.
Forma de obtención
Básicamente, una central geotérmica consta de una perforación realizada en la
corteza terrestre a gran profundidad. Para alcanzar una temperatura suficiente deutilización debe perforarse
varios kilómetros; la temperatura aproximada a 5 kilómetros de profundidad es
de unos 150s centígrados. El funcionamiento se realiza mediante un sistema muy simple: dos tubos que han sido introducidos
en la perforación practicada, mantienen sus extremos en circuito cerrado en
contacto directo con la fuente de calor. Por un extremo del tubo se inyecta
agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y sube a chorro
hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una turbina con
un generador de energía eléctrica. El agua fría es devuelta
de nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo. Y
así se consigue la energía.
Clasificación
La energía geotérmica es una de las fuentes de energía de las que se habla en
términos de renovables pero, sin embargo, es no renovable a efectos de primas y
ayudas.
Aprovechamiento
La única manera que hasta el presente permite forma técnica y económicamente
aceptable disponer del calor contenido en el
interior de la tierra para su utilización como
recurso energético, consiste en extraerlo del agua caliente o el vapor contenido en
los acuíferos hidrotermales. Pero hallar una zona apta para ser explotada
energéticamente requiere de un proceso exploratorio
consistente en una sucesión de etapas en las que se conjugan estudios
geológicos y geofísicos progresivamente crecientes en especificidad y
complejidad, y consecuentemente en inversión.
La experiencia acumulada en el mundo ha demostrado que las dimensiones
superficiales de un yacimiento geotérmico se hallan
comprendidas entre 10 y 100 km2. Si se tieneen cuenta que el proyecto de
exploración se inicia sobre la totalidad de una zona, cuya extensión casi
siempre sobrepasa los 15.000 km2, la localización de posibles yacimientos
requieren intercalar etapas intermedias.
La primera se denomina de Reconocimiento y consiste en la realización de
estudios con métodos superficiales a efectos de
detectar las áreas de mejores posibilidades para continuar la exploración. Normalmente se explora sobre áreas de más de 10.000 km2.
La segunda etapa denominada Prefactibilidad, ya sobre superficies de entre 500
y 2.000 km2, busca definir las características del yacimiento
geotérmico para determinar la ubicación de los pozos de exploración.
Finalmente en la etapa de Factibilidad se verifica la posibilidad técnica y
económica de aprovechamiento del yacimiento y se definen los
posibles sistemas de explotación.
Para cada una de las etapas del proceso de exploración,
desarrollo y explotación geotérmica, los tipos de tareas fundamentales que se
llevan a cabo y los objetivos que se persiguen.
Una tecnología que, aún cuando ha sido demostrado fehacientemente que funciona
sin inconvenientes es poco utilizada, es la denominada de “ciclo binario”.
Consiste en una planta en la que el fluido geotérmico producido por los pozos
vaporiza un “fluido de trabajo” (normalmente un
producto de bajo punto de vaporización) que es el encargado de mover la turbina
que arrastra el generador. El fluido secundario cumple un
circuito cerrado.
Esta tecnología se aplica en los casos en que la temperatura del fluído geotérmico no es suficientemente
alta como para
producir vapor enforma natural. La razón primera por la que este
sistema no alcanzó gran difusión estriba en que por las características
técnicas y el equipamiento que requiere la energía producida resulta más cara
que la del
ciclo natural y en muchos casos no entra en competencia con otras fuentes
energéticas.
No obstante ello, el progresivo encarecimiento de la energía producida por fuentes convencionales, a la que se suma el accionar de los
grupos ambientalistas, están favoreciendo la instalación de plantas de ciclo
binario para suplantar a las térmicas más sucias.
Ventajas y desventajas
Ventajas
 Su coste es bajo y no implica riesgos.
 Es una fuente que evitaría a muchos países la dependencia energética del
exterior.
 Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental
que los originados por el petróleo, carbón…
Desventajas
 Emisión de ácido sulfhídrico y de CO2.
 Posible contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico,
amoniaco…
 Contaminación térmica.
 Deterioro del paisaje.
 No se puede transportar.
Impacto ambiental:
La construcción de caminos de acceso puede ocasionar la destrucción de bosques
o áreas naturales, mientras que el emprendimiento en sí mismo puede ocasionar
disturbios en el ecosistema local, por ejemplo: ruidos, polvos, humos, y
también, en algunas zonas, puede causar erosión del suelo, la que
deriva a largo plazo en desertización.
El ruido se ocasiona durante la fase de exploración,
construcción y producción. Muchas veces los niveles pueden traspasar el umbral del
dolor (120 dBa). En el mismo emplazamiento, lostrabajadores deben estar
protegidos con elementos personales de protección auditiva. También
se pueden instalar silenciadores adecuados en las maquinarias. Los
ruidos en los alrededores del
emplazamiento pueden ser reducidos restringiendo las operaciones ruidosas a las
horas diurnas, también se pueden construir barreras absorbentes de sonido, como son las barreras de
árboles. Los gases no condensables, acarreados por el vapor geotérmico, deben
ser liberados a la atmósfera. Estos están compuestos principalmente por:
dióxido de carbono y sulfuros de hidrógeno, con trazas de amoníaco, hidrógeno,
nitrógeno, metano, radón y algunas especies volátiles como boro, arsénico
y mercurio.
La contaminación de las primeras napas de agua subterránea puede provenir de:
* Líquidos utilizados en la etapa de perforación
* Infiltraciones por orificios en las paredes del pozo en la
etapa de re -inyección, las que hacen que el líquido contaminado escurra hacia
las primeras napas de agua subterránea.
* Fallos en la impermeabilidad de las piletas de evaporación, y sus
consecuentes infiltraciones.
Ubicación de centrales en Argentina:
COPAHUE-CAVIAHUE (Provincia de Neuquén)
El campo termal se localiza a los 37° 50' de latitud sur y a 71° 05' de
longitud oeste en la provincia de Neuquén, sobre el margen este de la
Cordillera de los Andes, en el límite internacional con Chile. Es el proyecto más avanzado en la Argentina, y se encuentra en la
etapa de desarrollo. El campo termal se localiza en el extremo
occidental de una mega caldera de 15 por 20 km de diámetro, en cuyo límite
oeste se ubica el VolcánCopahue de 2.977 mts. de edad Cuartaria.
El volcán, corresponde al ultimo episodio del Complejo
Efusivo Copahue-Caviahue que inició su actividad durante el Plioceno y que se
extendió hasta el Cuartario. Los materiales volcánicos comprenden un mayor porcentaje de lavas que de piroclastitas y en su
composición predominan los basaltos, basandesitas y andesitas de la secuencia
magmática calco alcalina y en reducida cantidad latitas de la serie magmática
shoshonítica.
DOMUYO (Provincia de Neuquén)
El campo geotérmico Domuyo (36° 40' S y 70° 40' W) está localizado en la
provincia de Neuquén, la anomalía de calor se vincula con la presencia de un
vulcanismo Cuartario shoshonítico que se encuentra asociado a fumarolas,
fuentes termales y emanaciones gaseosas. Los trabajos de detalle cubrieron una
superficie de unos 600 km2 comprendiendo, como punto central, el cerro Domo y
sus inmediaciones. El cerro Domo conjuntamente con los derrames lávicos
constituyen la manifestación volcánica cuartaria más importante dado que
permitió delimitar un sector térmicamente anómalo, posiblemente relacionado a
la presencia de cuerpos magmáticos en los niveles más superiores de la corteza
favorecido por estructuras tensionales.
TUZGLE (Provincias de Jujuy y Salta)
El campo geotérmico Tuzgle (23° 55´ latitud sur y 66° 30´ longitud oeste), está
ubicado en el altiplano salteño-jujeño dentro del Departamento de Susque. Las
investigaciones en la actualidad transitan la etapa final de prefactibilidad,
en la que ha sido estudiada en detalle un área de
aproximadamente 900 km2. El modelo geotérmico preliminar postula laexistencia
de un reservorio superficial que recibiría el aporte
de una fuente ubicada en niveles inferiores, donde actúan dos circuitos
hidrotermales conectados por fracturación profunda. Los fluidos estarían
alojados en rocas eruptivas antiguas fisuradas y
controladas por estructuras verticales que determinan el ascenso de los fluidos
hidrotermales.
VALLE DEL CURA (Provincia de San Juan
En el área del valle del Cura, provincia de San Juan, se efectúo una
primera fase de estudios de prefactibilidad. Sobre la base de anomalías
químicas e isotópicas se conjeturo la probable existencia, a profundidades
accesibles por perforación, de fluidos de tipo agua-vapor con temperaturas
superiores a los 200° C y en niveles de circulación y almacenamiento
secundarios, temperaturas de 130° - 150° C
La anomalía geotérmica comprobada, pero aun no delimitada, se vincula con la
presencia de cuerpos subvolcánicos relacionados con el volcán Tórtolas.
Centrales en el mundo
Desde que la primera electricidad generada geotérmicamente fue producida en
Larderello, Italia, en 1904, el uso de la energía geotérmica para electricidad
ha crecido a lo largo del
mundo hasta 7.000 MW en 21 países. Sólo Estados Unidos produce 2.700 MW de
electricidad por energía geotérmica, electricidad comparable a la producida
quemando 60 millones de barriles de petróleo al año. El agua
geotérmica es utilizada en todo el mundo, aunque no sea suficiente para generar
electricidad.
La energía geotérmica se manifiesta de modo natural por todo el territorio
islandés: Fuentes termales, géiseres, fumarolas, charcas de lodo hirviente,etc, bien de forma dispersa o agrupada en lo que se llaman
campos o áreas geotérmicos. La descarga natural conjunta de las 600 fuentes
termales es de 1800 l/s, sin contar las emisiones de vapor. Sin embargo, la
circulación subterránea de los fluidos geotérmicos debe ser mucho mayor, a
juzgar por la capacidad de producción de los sondeos hídricos, que excede de
los 5000 l/s. Y la cantidad total de vapor y agua que se podría extraer de
pozos y sondeos es enorme. Se calcula que la energía utilizable que se halla almacenada
en estos campos es de 20 TW/h, mientras que toda la electricidad producida en
Islandia en 2002 fue de 8411 GW/h (el 42 %), de los que el 82
% fue de origen hidroeléctrico y sólo el 17 % geotérmico.
Hay una nueva planta de energía geotérmica en Liberia,
Guanacaste, llamada Las Pailas.
En las Islas Canarias debido a que en ellas existe
actividad volcánica, producen electricidad a partir de la geotermia.
Crisis energética
Las energías renovables, como
la energía geotermica poseen menor intensidad energética que los combustibles
fósiles, y por lo tanto son más caras energéticamente (se ha de gastar más
energía en obtener la misma energía contenida, por ejemplo, en un barril de
petróleo). La transición hacia las energías auténticamente renovables debería
de ser acompañada de un descenso radical del consumo energético.
A causa de la crisis energéticas durante la ultima
década, la energía geotérmica comenzó a utilizarse comercialmente en alrededor
de 70 países. Para finales de 2005 el uso
mundial para la producción de electricidad alcanzó los 9
GW, con 28 GWadicionales usados para la calefacción directa. Si se incluye el
calor recuperado por las bombas de calor geotermales, el uso
de la energía geotérmica para fines no eléctricos es estimado en más de 100 GW.
Historia:
En el Siglo XVI y XVII se excavaron las primeras minas a unos cientos de
kilómetros hacia el
centro de la tierra que el hombre tuvo que
deducir gracias a las sensaciones térmicas, ya que la temperatura aumentaba
mientras se incrementaba con la profundidad.
Las primeras mediciones con termómetros, fueron realizadas en 1740, en una mina
cerca de Belfort,
en Francia.
En 1870, se comienza a incrementar el método científico para estudiar el
régimen termal de la tierra, pero no fue hasta el siglo XX, y el descubrimiento
del calor Radiogénico (balance térmico)
Los modelos Termales de la nueva tecnología, necesariamente, toman en cuenta el
calor continuamente producido por el decaimiento de los isótopos radioactivos
de larga vida del uranio (U234, U235), Torio (Th232) y Potasio (K40) presentes
en la Tierra.
Además del calor radiogénico, están otras posibles fuentes
de calor como
la energía primordial de la acreción planetaria.
En 1980, se dispuso una teoría de estos modelos, cuando se comprobó que había un equilibrio entre el calor radiogénico producido en el
interior de la tierra y el calor disipado al espacio desde la tierra.
Hasta entonces, la energía Geotérmica ha sido un buen
método para la disminución de contaminantes, ya que al ser productos naturales,
producirían en menor cantidad los daños a nuestra tierra.