Energía geotérmica
Seminario de Mecánica
Dra. B.J. RuizFacultad de ingenieríasUniversidad Cooperativa de ColombiaJulio 9 de 2012
Características (1) Aprovechamiento del calor de la tierra a
diferentes profundidades. El sitio de aprovechamiento deberá
estar cerca del reservorio geotérmico. En los primeros tres metros de
superficie terrestre se encuentran temperaturas entre 10°C y 16°C útiles para sistemas residenciales.
Características (2) Entre 3 y 5 km se puede aprovechar el
recurso proveniente de las rocas secas calientes.
Energía limpia, sustentable y renovable. Aprovechamiento constante de la
energía.
Tipos de aprovechamiento (1) Geoenergía para
calentamiento o enfriamiento de viviendas Calor de la tierra. Bomba de calor. Sistema de aire por
ductos. Sistema de
intercambiador de calor (ductos enterrados).
Energía geotérmica para el hogar
Lazo horizontal
Lazo ceñido
Lazo vertical Lazo charco
Fuente: http://atchleyair.com/2012/01/geothermal-heat-pumps-kind-of-a-big-deal/
Tipos de aprovechamiento (2) Geoenergía para generar electricidad
Tecnología de vapor seco
Vapor relámpago (Steam flash)
Ciclo binario
Tipos de aprovechamiento (3) Vapor seco (1)
El vapor se extrae por ductos conectados a pozos bajo la tierra y se lleva directamente a la unidad turbina-generador.
http://www.mpoweruk.com/geothermal_energy.htm
Tipos de aprovechamiento (4) Vapor seco (2)
La temperatura es superior a 235°C. Este tipo de aprovechamiento geotérmico es el
más barato en relación a los otros dos. Existen plantas con capacidad eléctrica
superior a los 1000MW,
Tipos de aprovechamiento (5) Vapor flash(1)
Este aprovechamiento geotérmico es el más común.
Usa agua caliente con temperaturas superiores a los 182°C.
La presión del agua caliente hace que ésta fluya a través de pozos hacia la superficie.
Tipos de aprovechamiento (6) Vapor flash(2)
Mientras el agua sube por el pozo, la presión disminuye y una parte del agua caliente llega a ser vapor, el cual es separado del agua para impulsar una unidad turbina-generador.
El agua caliente y el vapor condensado se inyecta al reservorio.
Tipos de aprovechamiento (7) Ciclo binario (1)
Este tipo de aprovechamiento usa agua a temperaturas más bajas, que oscilan entre 107°C y 182°C.
Intercambiador de calor
Planta eléctrica
Gra
nit
o
calie
nte
Sed
imento
s d
e
cond
uct
ivid
ad
térm
ica
baja
Pozo de inyección
Pozo de producción
Sistema de fractura estimulada
Fuente: http://www.mpoweruk.com/geothermal_energy.htm
Tipos de aprovechamiento (8) Ciclo binario (2)
El agua caliente se usa para hacer hervir un líquido de trabajo (compuesto orgánico-amoniaco, butano, pentano o isopentano) con un punto de ebullición bajo.
El fluido es evaporado en un intercambiador de calor para mover una turbina.
El agua es inyectada al reservorio para que sea nuevamente calentada.
Tipos de aprovechamiento (9) Ciclo binario (3)
Tipos de aprovechamiento (10) Invernaderos. Secado de cultivos. Calentamiento de agua en granjas
pesqueras. Procesos industriales como
pasteurización.
Geoenergía en el mundo (1)
Fuente: Propia con datos de Renewable Energy Essentials: Geothermal. www.iea.org
20%
15%
12%10%
7%
7%
7%
3%
3%
3%
3%3%3% 2%2%
Uso directo GWh/año 2009
China United States
Sweden Turkey
Japan Norway
Iceland France
Germany Netherlands
Italy Hungary
New Zealand Canada
Finland
Geoenergía en el mundo (2)
Fuente: Propia con datos de Renewable Energy Essentials: Geothermal. www.iea.org
25%
16%
14%
11%
8%
7%
6%
5%
2% 2%2% 1% 1%1%0%
Producción de electricidad GWh/año 2009United States
Philippines
Indonesia
Mexico
Italy
Iceland
New Zealand
Japan
Kenya
El Salvador
Costa Rica
Turkey
Papua New Guinea
Russia
Nicaragua
Costos
Fuente: Renewable Energy Essentials: Geothermal. www.iea.org