potencial de generación electrica a partir de energía geotérmica

TOMO 2 - Simposio Geotermia
POTENCIAL DE GENERACIÓN ELECTRICA A PARTIR DE
ENERGÍA GEOTÉRMICA : EL CASO DE CHILE
Carlos F. Ramirez, Empresa Nacional del Petróleo, Tajamar 183 Piso 4 , Santiago
[email protected], Alfredo .Lahsen, Depto Geología Universidad de Chile,
Plaza Ercilla 803, Santiago, [email protected]
INTRODUCCIÓN
La energía geotérmica corresponde al calor que emite el planeta tierra desde sus capas
profundas y que se transmite a la superficie por conducción a través de las rocas, por convección a
través de los fluidos geotérmicos y directamente por el magma que llega a la superficie y fluye desde
los conductos volcánicos: volcanes, calderas, rifts, etc.
El calor natural emitido hasta 1 m bajo la superficie del suelo puede emplearse para desarrolllar
sistemas de calefacción o aire acondicionado, a través de un o intercambiador de calor instalado en
el subsuelo de casas o edificios (Geo Heat Pump, GHP). Las propiedades terapéuticas de las
fuentes de fluidos termales como vertientes de agua termal o fumarolas de gases etc. permiten su
aprovechamiento directo en balnearios termales. Fluidos geotérmicos con temperaturas sobre 90
grados C permiten, además de los usos anteriores, la transformación de la energía térmica a energía
mecánica y eléctrica a través de una turbina a vapor. Este último tipo de aprovechamiento se efectúa,
actualmente, a través de dos variantes: el clásico de aprovechar el fluido natural a través de pozos
con revestimiento tipo pozo petrolero y una innovación conocida como Hot Dry Rock (HDR) en la
cual se fracturan las rocas a alta temperatura en el fondo del pozo y se inyecta un fluido que transporta
el calor a la superficie. En el último tiempo se ha desarrollado como prototipo, una especie de
reactor geotérmico que consiste en una pequeña planta binaria (Power Tube, PT) que se introduce
en pozos en zonas con fluidos o roca a alta temperatura y puede producir electricidad directamente.
Es por ello que, al analizar el potencial de una región o país determinado sea necesario establecer
para qué tipo de aprovechamiento se quiere realizar la estimación..En esta contribución se discute la
metodología que permite efectuar una estimación del potencial energético geotérmico in situ
susceptible de ser transformados en energía eléctrica, aplicando factores de corrección ligados a la
eficiencia de las tecnologías disponibles, y que permita entregar la cifra más realista posible en el
horizonte de 30 años de producción de un sistema geotérmico.
Departamento de Geología
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XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO
POTENCIAL GEOTÉRMICO DE CHILE
La pérdida de energía por flujo calórico “normal” en algunos lugares de Chile varía entre <
42 mWm-2 (26-29ºC) y 60,7 mWm-2 en los Andes de Santiago, éste último valor consistente con la
ubicación del país en una zona de convergencia activa de pacas. Areas que presentan un flujo
calórico más elevado y de mayor interés desde el punto de vista prospectivo se encuentran en las
cadenas volcánicas pliocuaternario que se extiende entre el límite con Perú y la latitud de Copiapó
(Zona Volcánica de los Andes Centrales ZVC), y entre Santiago y la Península de Taitao (Zona
Volcánicas de los Andes del Sur ZVS). En la bibliografía se describen varias metodologías aplicadas
al cálculo de potencial para distintas etapas del conocimiento de los sistemas geotérmicos. Dentro
de estas, las más importantes incluyen las del USGS (White y Williams, 1975; Muffler y Cataldi
1978, Muffler, 1979). La forma más sencilla de estimación del potencial energético asociado a la
energía geotérmica, a escala regional, consiste en proyectar el flujo calórico en un macizo rocoso y
calcular el contenido de energía termal base que éste puede contener. Lahsen (1986) considerando
un gradiente de 45 °C/Km para la franja volcánica Plioceno Cuaternario determinó un recurso base
total de potencial geotérmico para Chile continental de 9.53 x 1023 J, De este, sólo una pequeña
fracción puede ser recuperada a través de explotaciones de interés comercial Esta fracción del
potencial geotermal utilizable se denomina “reserva geotérmica”.
Considerando que la energía con mayor probabilidad de ser desarrollada corresponde a
energía almacenada en fluidos o aguas con temperaturas mayores de 150°C, Lahsen (1986) calculó,
para el caso chileno, que la energía contenida en sistemas de ese tipo alcanza1.85 x 1022 J.. Si
eventualmente una milésima parte de estos recursos pudiesen constituir reservas geotermales técnica
y económicamente explotables y utilizables en la generación de energía eléctrica, el país contaría una
energía disponible de 1.85 x 1019 J. Por lo tanto con un factor de utilización del 8 % la producción
potencial de energía eléctrica de origen geotérmico, en Chile sería del orden de 1.48 x 1018 J,
equivalente a 16.000 MW para 50 años o 26.700 MW para 30 años. Cálculos realizados por una
metodología independiente desarrollada en ENAP y luego en la Empresa Nacional de Geotermia
por uno de los autores permiten confirmar, globalmente, esas estimaciones..
REFERENCIAS
Lahsen, A, 1985, Origen y potencial de energía geotérmica de los Andes de Chile. In Geología y Recursos
Minerales de Chile, 423-438 Ed. Univ de Concepción
Muffler, L. J., 1979, Assessment of geothermal resources of the United States-1978, U. S. Geological Survey
Circular 790.
Muffler, P., Cataldi, R., 1978, Methods for Regional Assessment of Geothermal Resources. Geothermics, 7, 53-89.
White D.E.,. Williams, D. L., 1975, Assessment of geothermal resources of the United States-1975. U. S Geological
Survey Circular 726.
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