Es una energía alternativa para la generación de electricidad, que es la energía que emana del calor de la tierra ya sea káiseres, volcanes, aguas termales y zonas de gran actividad tectònica son las indicadas para extraer este tipo de energía de las aguas, vapores y rocas calientes que la componen...
martes, 23 de agosto de 2011
Imagenes de una planta de energia geotermica y su funcionamiento
El funcionamiento de una central geotérmica es bastante simple: consta de una perforación practicada a gran profundidad sobre la corteza terrestre (unos 5 km), con objeto de obtener una temperatura mínima de 150º C, y en la cual se han introducido dos tubos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor.
Desde la superficie se inyecta agua fría a través de uno de los extremos del tubo, la cual se calienta al llegar al fondo formando vapor de agua y regresando a chorro a la superficie a través del otro tubo. En el extremo de éste está acoplada una turbina-generador que suministra la energía eléctrica para su distribución. El agua enfriada es devuelta de nuevo al interior por el primer tubo para repetir el ciclo.
viernes, 19 de agosto de 2011
¿Cual es el impacto medio ambiental de utilizar este tipo de central?
Este tipo de energía presenta un cierto impacto medio ambiental en el entorno, causado por las emisiones gaseosas, liquidas y por el impacto visual.
La construcción de caminos de acceso pueden ocasionar la destrucción de bosques o áreas naturales, mientras que la perforación de pozos y la construcción de la planta pueden producir perturbaciones en el ecosistema: ruidos, polvos, humos y posible erosión del suelo. El ruido puede ser ocasionado durante la fase de exploración, construcción y producción.
Muchas veces los niveles sonoros pueden traspasar el umbral del dolor (120dB). En el mismo emplazamiento, los trabajadores deben estar protegidos con elementos personales de protección auditiva. También se pueden instalar silenciadores adecuados en las maquinarias.
Los ruidos pueden ser reducidos restringiendo las operaciones ruidosas a las horas diurnas, también se pueden construir barreras absorbentes de sonido, como son las barreras de arboles.
Durante la fase de operación se suelen generar vertidos gaseosos a la atmósfera. Estos suelen tener baja incidencia en el entorno y están formados por gases no condensables que son arrastrados por el vapor. Están compuestos, principalmente, por dióxido de carbono y sulfuros de hidrógenos, con trazas de amoniaco, hidrógeno, nitrógeno, metano, radón y algunas especies volátiles como boro, arsénico y mercurio, las cuales deberán ser tratadas antes de su vertido.
La contaminación de las aguas superficiales puede producirse por el vertido o acumulación de fluidos geotermicos, que contienen elementos como sodio, potasio, calcio, flúor, magnesio, silicatos, antimonios, estroncio, bicarbonato, boro, litio, arsénico, sulfuro de hidrógeno mercurio, rubidio, amoniaco,etc; contaminantes que aparecen en distintos grados en los ecosistemas acuáticos. En algunos casos, se aplican tratamientos físicos-químicos de depuración, aunque lo habitual es la re inyección en el subsuelo.
Asimismo, existe el riesgo de contaminar las aguas subterráneas debido a diversas causas: utilización de determinados líquidos en la etapa de perforación; infiltraciones a través de orificios de las paredes del pozo en la etapa de re inyección, que hacen que el liquido contaminado escurra hacia las primeras capas de agua subterráneas Existe la posibilidad de disminuir los niveles de agua subterráneas con las consiguientes perdidas de presión, hundimiento del terreno, compactibilidad de formaciones rocosas, etc. Para evitarlo es preciso controlar y mantener la presión de las reservas de agua.
Para mitigar estos daños, es posible tratamiento de los fluidos antes de su descarga, evitando la introducción de metales nocivos en el medio natural. Es importante trabajar con controles de calidad, principalmente en la etapa de perforación y construcción.
El impacto visual suele ser considerable si las plantas geotermicas se ubican en campos geotermicos que suelen coincidir con espacios de gran valor natural y paisajista (geiseres, termas, etc).
La construcción de caminos de acceso pueden ocasionar la destrucción de bosques o áreas naturales, mientras que la perforación de pozos y la construcción de la planta pueden producir perturbaciones en el ecosistema: ruidos, polvos, humos y posible erosión del suelo. El ruido puede ser ocasionado durante la fase de exploración, construcción y producción.
Muchas veces los niveles sonoros pueden traspasar el umbral del dolor (120dB). En el mismo emplazamiento, los trabajadores deben estar protegidos con elementos personales de protección auditiva. También se pueden instalar silenciadores adecuados en las maquinarias.
Los ruidos pueden ser reducidos restringiendo las operaciones ruidosas a las horas diurnas, también se pueden construir barreras absorbentes de sonido, como son las barreras de arboles.
Durante la fase de operación se suelen generar vertidos gaseosos a la atmósfera. Estos suelen tener baja incidencia en el entorno y están formados por gases no condensables que son arrastrados por el vapor. Están compuestos, principalmente, por dióxido de carbono y sulfuros de hidrógenos, con trazas de amoniaco, hidrógeno, nitrógeno, metano, radón y algunas especies volátiles como boro, arsénico y mercurio, las cuales deberán ser tratadas antes de su vertido.
La contaminación de las aguas superficiales puede producirse por el vertido o acumulación de fluidos geotermicos, que contienen elementos como sodio, potasio, calcio, flúor, magnesio, silicatos, antimonios, estroncio, bicarbonato, boro, litio, arsénico, sulfuro de hidrógeno mercurio, rubidio, amoniaco,etc; contaminantes que aparecen en distintos grados en los ecosistemas acuáticos. En algunos casos, se aplican tratamientos físicos-químicos de depuración, aunque lo habitual es la re inyección en el subsuelo.
Asimismo, existe el riesgo de contaminar las aguas subterráneas debido a diversas causas: utilización de determinados líquidos en la etapa de perforación; infiltraciones a través de orificios de las paredes del pozo en la etapa de re inyección, que hacen que el liquido contaminado escurra hacia las primeras capas de agua subterráneas Existe la posibilidad de disminuir los niveles de agua subterráneas con las consiguientes perdidas de presión, hundimiento del terreno, compactibilidad de formaciones rocosas, etc. Para evitarlo es preciso controlar y mantener la presión de las reservas de agua.
Para mitigar estos daños, es posible tratamiento de los fluidos antes de su descarga, evitando la introducción de metales nocivos en el medio natural. Es importante trabajar con controles de calidad, principalmente en la etapa de perforación y construcción.
El impacto visual suele ser considerable si las plantas geotermicas se ubican en campos geotermicos que suelen coincidir con espacios de gran valor natural y paisajista (geiseres, termas, etc).
¿Que factores influyen en el costo?
Entre los mas importantes se encuentran:
- Temperatura y profundidad de recurso.
- Tipo de recurso (vapor y liquido).
- Quimica del fluido geotermico.
- Permeabilidad del recurso.
- El tamaño de la planta al ser construida. En este tipo de centrales existen economias de escalas importantes. Es decir, mayores tamaños de centrales geotermicas menores costos medio de produccion de energia.
- El tipo de tecnologia de la planta.
- Infraestructura.
- Condiciones climaticas del sitio.
- Topografia del sitio.
- Restricciones medioambientales y estudios.
- Cercania a las lineas de transmision.
- Costos indirectos como: Administractivos, permisos, financiamiento, impuestos, etc. A manera de ejemplo, se cita que los costos inderectos para una planta geotermica en paises subdesarrollados están alrededor del 30% del costo total e incluso pueden llegar a ser mas altos.
¿Que aspectos económicos tiene?
A pesar del que el costo variable de operaciones de una central geotermica es muy bajo, la perforación y terminación de un pozo representan entre el 30% y 50% del costo de inversión del proyecto y resulta ser mucho mayor que los costos de inversión para la centrales convencionales, por lo tanto para competir con las tecnologías actuales de generación es necesario reducir estos costos mediante la ayuda financiera del gobierno a los inversionistas privados, dándole una tasa de interés preferencial.
¿Que usos le podriamos dar a la energia geotermica?
- Generacion de electricidad.
- Aprovechamiento directo del calor.
- Calefaccion y ACS.
- Generacion por absorcion.
- Balnearios: Aguas termales que tiene aplicaciones para la salud.
- Extraccion de minerales: Se obtiene de los manantiales, azufre, sal comun, amoniaco, metano y acido sulfhidrico.
- Agricultura y acuicultura: Para invernaderos y criaderos de peces.
Aparte de la generacion de energia electrica, el agua se usa en las centrales geotermicas podria usarse tambien en procesos industriales, en algunos tratamientos textiles o de la industria de alimentos, e incluso aprovechar el agua tibia para llevarla a balnearios sin necesidad de utilizar combustible ni electricidad para calentar en calderas.
La vida util de un yacimientos geotermico para generacion de electricidad es de entre 30 y 50 años. Sin embargo, es relevante señalas que esta vida util depende de forma importante de las caracteriscas geologicas del yacimiento y del tratamiento que se le al vapor extraido dependiendo de la tecnologia empleada. Cabe señalar que esta vida util no necesariamente coincide con el horizonte de tiempo del analisis economico de un proyecto GT.
Tipos de energía geotermica
* Energia geotermica de alta temperatura: Es cuando el agua sale a una temperatura entre 150º y 400º C; lo que produce vapor en la superficie y mediante una turbina genera electricidad.
* Energia geotermica de media temperatura: Es aquella en que los fluidos de los acuiferos estan a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70º y 150º C. Por consiguiente, la conversion vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volatil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales.
* Energia geotermica de baja temperatura: Es aprovechable en zonas mas amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotermico. Los fluidos estan a temperaturas de 50º y 70º C.
* Energia geotermica de muy baja temperatura: Se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20º y 50º C, que es la temperatura tipica de los baños de aguas termales. Esta energia se utiliza para necesidades domesticas, urbanas o agricolas.
* Energia geotermica de media temperatura: Es aquella en que los fluidos de los acuiferos estan a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70º y 150º C. Por consiguiente, la conversion vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volatil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales.
* Energia geotermica de baja temperatura: Es aprovechable en zonas mas amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotermico. Los fluidos estan a temperaturas de 50º y 70º C.
* Energia geotermica de muy baja temperatura: Se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20º y 50º C, que es la temperatura tipica de los baños de aguas termales. Esta energia se utiliza para necesidades domesticas, urbanas o agricolas.
jueves, 18 de agosto de 2011
¿Cuales son las desventajas?
Desventajas de la energía geotérmica:
Una de las mayores desventajas es el costo de producción de una planta geotérmica: la perforación de las superficies rocosas duras es un proceso costoso. Por otro lado, si bien algunos residuos del aire se pueden limpiar, otros pueden resultar tóxicos y contaminantes, como el sulfuro de hidrogeno que es toxico en grandes cantidades, pero además genera mal olor en pequeñas cantidades. La instalación de una planta depuradora de olores, por su parte, encarece el costo de la plata total. Además, sin un adecuado tratamiento, los depósitos de aguas subterráneas pueden verse contaminados por sólidos disueltos y escurrimiento de metales pesados (como mercurio y arsénico). Otra desventaja es la escasez de yacimientos de fácil acceso.
En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
Contaminación térmica.
Deterioro del paisaje.
No se puede transportar (como energía primaria).
No está disponible más que en determinados lugares
Una de las mayores desventajas es el costo de producción de una planta geotérmica: la perforación de las superficies rocosas duras es un proceso costoso. Por otro lado, si bien algunos residuos del aire se pueden limpiar, otros pueden resultar tóxicos y contaminantes, como el sulfuro de hidrogeno que es toxico en grandes cantidades, pero además genera mal olor en pequeñas cantidades. La instalación de una planta depuradora de olores, por su parte, encarece el costo de la plata total. Además, sin un adecuado tratamiento, los depósitos de aguas subterráneas pueden verse contaminados por sólidos disueltos y escurrimiento de metales pesados (como mercurio y arsénico). Otra desventaja es la escasez de yacimientos de fácil acceso.
Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
Contaminación térmica.
Deterioro del paisaje.
No se puede transportar (como energía primaria).
No está disponible más que en determinados lugares
¿Cuales son las ventajas?
Ventajas de la energía geotérmica:
Sus ventajas son que su generación es limpia, por lo que su uso reduce las emisiones que ensucian la atmósfera producto de la quema de combustibles fósiles. Además, la energía geotérmica ofrece un flujo constante de producción de energía a lo largo del año, porque no depende de variaciones estaciónales como lluvias, caudales de ríos, viento, sol, etc. como es el caso de la energía eólica o hidroeléctrica. Si bien en el proceso de obtención del agua se desprenden algunos residuos de azufre, bióxido de carbono e hidróxido de azufre, estos se pueden limpiar antes de llegar a la atmósfera. De este modo, el aire que rodea las plantas geotérmicas está libre de humos y polución: algunas estaciones se ubican e medio de granjas de cereales o boques y comparten tierra con ganado y vida silvestre local. Finalmente, el emplazamiento de otro tipo de estaciones energéticas.
Las principales ventajas son económicas y ambientales, ahorro en el uso de los combustibles tradicionales para la generación de energía, mínima generación de residuos en relación a los producidos por otras energías convencionales y utilización de un recurso renovable.
Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.
Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético
Ausencia de ruidos exteriores
Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.
No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.
La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
Sus ventajas son que su generación es limpia, por lo que su uso reduce las emisiones que ensucian la atmósfera producto de la quema de combustibles fósiles. Además, la energía geotérmica ofrece un flujo constante de producción de energía a lo largo del año, porque no depende de variaciones estaciónales como lluvias, caudales de ríos, viento, sol, etc. como es el caso de la energía eólica o hidroeléctrica. Si bien en el proceso de obtención del agua se desprenden algunos residuos de azufre, bióxido de carbono e hidróxido de azufre, estos se pueden limpiar antes de llegar a la atmósfera. De este modo, el aire que rodea las plantas geotérmicas está libre de humos y polución: algunas estaciones se ubican e medio de granjas de cereales o boques y comparten tierra con ganado y vida silvestre local. Finalmente, el emplazamiento de otro tipo de estaciones energéticas.
Las principales ventajas son económicas y ambientales, ahorro en el uso de los combustibles tradicionales para la generación de energía, mínima generación de residuos en relación a los producidos por otras energías convencionales y utilización de un recurso renovable.
Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.
Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético
Ausencia de ruidos exteriores
Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados.
No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combustibles.
La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
¿Que son los yacimientos geotermicos?
Cuando en un área geográfica concreta se cumplen las condiciones geológicas y económicas necesarias para que se puedan explotar los recursos geotérmicos del subsuelo, se dice que en ese punto existe un yacimiento geotérmico.
¿Cuantos tipos existen?
Existen 2 tipos de yacimientos geotérmicos: los hidrotérmicos, contienen agua a alta presión y temperatura almacenada bajo la corteza de la tierra en una roca permeable cercana a una fuente de calor; y los sistemas de rocas calientes, que es un hueco ubicado entre los 500 a 2.000 metros de profundidad, con un techo compuesto por rocas impermeables, un depósito de agua y rocas fracturadas que permitan una circulación de fluidos, y por lo tanto, la transferencia de calor desde la fuente de calor a la superficie. En este caso, se perfora el suelo hasta alcanzar el foco de calor, se inyecta agua fría y se utiliza esta una vez se calienta.
De acuerdo a la temperatura del agua, los generadores se dividen en:
* Energía geotérmica de alta temperatura: Es cuando el agua sale a una temperatura entre 150° y 400° C, lo que produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varios condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de un campo geotérmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables; un acuífero, o depósito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 Km. de profundidad; suelo fracturado que permite una circulación de fluidos por convección, y por lo tanto la transferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magnético, entre 3 y 15 Km. de profundidad, a 500º - 600° C. La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.
* Energía geotérmica de temperatura media: es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70° y 150° C. Por consiguiente, la conversión vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediante máquinas de absorción).
* Energía geotérmica de baja temperatura: es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50° a 70° C.
* Energía geotérmica de muy baja temperatura: se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20° y 50° C, que es la temperatura típica de los baños de aguas termales. Esta energía se utiliza para necesidades domesticas, urbanas o agrícolas. En el mundo existen varias experiencias notables en este sentido en Italia, Nueva Zelanda y Canadá, lugares en los que la energía geotérmica apoya el consumo tradicional. En Filipinas, el sistema geotérmico tiene una capacidad de potencia de 2.000megavatios.
¿Como podemos extraer la energía geotermica?
Para poder extraer la energía geotèrmica necesitamos que se hagan presente yacimientos de agua caliente cerca de las zonas en donde se va a realizar la extracción; Como el combustible necesario para su funcionamiento se extrae directamente desde el interior de la tierra, no es necesario construir canchas de almacenamiento ni túneles de gas. Ademas esto evita perdidas e incertidumbres ante el alza en el precio de los combustibles. Se perfora el suelo y se extrae el liquido, el cual se podrá aprovechar para hacer funcionar turbinas, las cuales mediante su rotación, mueve un generador que luego nos otorgara la energía eléctrica. Para alcanzar una temperatura suficiente de utilización debe perforarse varios kilómetros; la temperatura aproximada a 5 kilómetros de profundidad es de unos 150º centìgrados.
¿Que significa Geotermia?
La geotermia es una rama de la ciencia geofìsica que se dedica al estudio de las condiciones térmicas de la tierra. Uno de los frutos de la técnica mas notables, es la extracción de la energía geotermica.
GEOTERMIA es una palabra de origen griego, deriva de "geos" que quiere decir tierra, y de "thermos" que significa calor: el calor de la tierra se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica y/o calor útil para el ser humano.
¿Que es la energía?
Energía es la capacidad de realizar trabajos, fuerzas, movimientos. No podemos verla, solo descubrimos sus efectos, es lo que permite que suceda casi todo en el universo: la vida, una luz, una corriente eléctrica la carrera de un auto, una llama, un ruido o el viento.
La ley de la conservación de la energía dice que esta no se crea ni se destruye sino que se transforma en otro tipo de energía.
¿Que es la Enegia Geotérmica?
Energías alternativas: Energía Geotérmica
La energía Geotérmica es la energía que emana del calor de la tierra, tiene sus orígenes en el reactor nuclear propio de la tierra. Proviene de la descomposición radiactiva de un isotopo de potasio y de otros elementos dispersos en la corteza terrestre, volcanes, gèiseres, aguas termales y zonas de gran actividad tectònica son las indicadas para extraer este tipo de energía de las aguas, vapores y rocas calientes que la componen.
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