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Curso: 2º medio
ENERGIA
GEOTERMICA Y SUS
COMPONENTES.
Fecha: 12/ 06/ 23
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Introducción
En este presente trabajo van a conocer más de la energía geotérmica; ¿Qué es? ¿Cómo se
obtiene? ¿cuáles son sus desventajas y ventajas? Las diferentes plantas de esta, ¿en qué países lo
usan? entre otros puntos muy importante le vamos a manifestar de esta importante energía.
La energía geotérmica es aquella que aprovecha la energía térmica almacenada en el interior de la
Tierra en forma de agua caliente, vapor de agua y roca seca caliente.
No es una de las más correcta o la que más favorezca al medio ambiente pero si una de las únicas
que aprovecha el calor interno del centro de la tierra producido en su mayoría por “la convección
del manto” y una mínima parte por la actividad volcánica los terremotos y la construcción de
montañas por ello significa que es natural y no provoca un gran impacto en el medio ambiente
(pero esto lo detallaremos en el subtítulo de ventajas) pero como no todo siempre es bueno, la
energía geotérmica provoca un importante deterioro en el paisaje ambiental ya que se tendría que
instalar diferentes maquinarias para poder extraer de los pozos subterráneos, esta energía e igual
no pueden hacerse en todo lugar y puede ser que toda estas maquinarias que usan para llegar a
los pozos subterráneos pueden causar sismos de gran magnitudes
Otra idea muy importante es que esta energía su producción se hace gracias a las diferentes
temperaturas de agua que existen en los pozos subterráneos del centro de la tierra por ello
básicamente lo principal que hace es ayudar a regular el frio en invierno y el calor en verano. Un
balance de temperaturas
¿Qué es la energía geotérmica?:
La energía geotérmica es una energía renovable que se obtiene gracias a el aprovechamiento del
calor del centro de la Tierra que se transmite a través de los cuerpos de roca caliente o conducción
y convección, donde se suscitan procesos de interacción de agua subterránea y rocas, dando
comienzo a los sistemas geotérmicos. Es decir, que consiste en aprovechar el calor interno de la
Tierra para extraer del subsuelo aguas a elevadas temperaturas, de la cual puede extraerse la
energía calórica o que puede emplearse para generar electricidad.
La energía geotérmica se utiliza desde ya hace miles de años en algunos países para cocinar y
calentar. Se trata simplemente de energía que proviene del calor interno de la Tierra.
¿Cómo se obtiene la energía geotérmica?:
Como se ha dicho, la energía geotérmica proviene de las aguas del subsuelo terrestre, cuya
presión y temperatura se produce naturalmente. En dichos yacimientos suelen instalarse plantas
geotérmicas que liberan el agua o el vapor, lo aprovechan para generar electricidad o para extraer
el calor y reconducirlo, y posteriormente reinyectan agua a temperatura ordinaria al pozo, para
dar continuidad al ciclo.
Existen también formas más caseras de obtención, como la calefacción por bombas geotérmicas,
que permite usar el gas o el agua hirviente del subsuelo para brindar calor a hogares o edificios
enteros, cuando no para climatizar invernaderos e instalaciones de secado agrícola.
Aquí vemos varios
lugares de donde se
pueden conseguir esta
energía geotérmica;
como los pozos
profundos, las rocas
impermeables, los
volcanes entre otros.
Producción de la energía geotérmica:
Para producir electricidad geotérmica, se perforan pozos, a veces de 1,6 kilómetros de
profundidad o más, en depósitos subterráneos para aprovechar el vapor y el agua muy caliente
que accionan turbinas conectadas a generadores de electricidad.
Hay tres tipos de centrales de energía geotérmica: de vapor seco, flash y binarias. El vapor seco, la
tecnología geotérmica más antigua, extrae el vapor de las fracturas del suelo y lo utiliza para
accionar directamente una turbina. Las centrales flash extraen agua caliente profunda y de alta
presión para introducirla en agua más fría y de baja presión. El vapor resultante de este proceso se
utiliza para accionar la turbina. En las centrales binarias, el agua caliente pasa por un fluido
secundario con un punto de ebullición mucho más bajo que el del agua, lo que hace que el fluido
secundario se convierta en vapor, que luego acciona una turbina. La mayoría de las centrales de
energía geotérmica del futuro serán centrales binarias.
En esta imagen vemos
el proceso de una
central geotérmica lo
cual se ve como sacan
la energía de un pozo
profundo o bien dicho
aguas del subsuelo lo
cual pasan por
diferentes procesos
de vaporización
condensación etc.
Ventajas de la energía geotérmica:
Las principales ventajas son:
Es natural. Proviene del planeta mismo, por lo que no supone un riesgo tecnológico o
biológico a considerar.
Es económica. No requiere de materia prima constante, ni depende de un mercado
internacional de insumos que encarezca de pronto su utilidad.
Es ecológica. No arroja grandes desechos al ambiente, ni genera ruidos molestos, y la
emisión de CO2 y otros gases de invernadero que lo acompaña es inferior al que generan
otras formas de obtención de energía, como la quema de combustibles fósiles. Por otro
lado, aprovecha extensiones modestas, sin necesidad de represar ríos o talar bosques.
Es confiable. En términos de la escala humana, es básicamente una fuente inagotable de
energía.
Desventajas de la energía geotérmica:
Al mismo tiempo, la energía geotérmica presenta las siguientes desventajas:
Deterioro del paisaje. La instalación de las plantas suele tener un costo en términos de
paisaje, que impacta de alguna medida en el turismo.
Contaminación indirecta. El agua extraída del subsuelo puede estar acompañada de
sustancias contaminantes que, al evaporarla, deberán ser dispuestos de alguna manera y
pueden ser tóxicos.
Requiere de condiciones específicas. No puede hacerse en cualquier lugar, sino en zonas
volcánicas (excepto por la bomba geotérmica de climatización).
Riesgo de sismos. En ocasiones, el agua reinyectada al pozo puede enfriar el magma,
produciendo microsismos y exterminando el yacimiento para siempre.
Usos en la generación de electricidad:
El uso de la energía geotérmica es muy diverso y depende de la temperatura que desprende el
yacimiento, pues a mayores grados de calor el aprovechamiento es más beneficioso para los
procesos de generación energética.
En tal sentido con una temperatura entre 150ºC y superior a ella, el calor emanado genera un
vapor de agua de alta presión para la producción eléctrica bajo el uso de generadores.
¿Quién invento o creo la energía geotérmica?:
La primera planta de energía geotérmica fue inventada en 1904 por el príncipe Piero Ginori Conti.
Este sistema usaba vapor para generar energía eléctrica.
No fue hasta 1922 que la primera planta geotérmica se construyó en los Estados Unidos con una
capacidad de 250 kilovatios. Su producción fue escasa y luego se cerró por problemas técnicos.
Más tarde, en 1946, se construyó una bomba de calor en el Edificio de la Commonwealth en
Oregon. La primera planta geotérmica a gran escala, con una producción de 11 megavatios, se
construyó en San Francisco en la década de 1960. Las bombas de calor geotérmicas ganaron
popularidad en la década de 1980 luego de la crisis del petróleo en 1973. Desde entonces, la
energía geotérmica ha seguido desarrollándose con la creciente necesidad de reducir los costos de
refrigeración y calefacción.
Esta es una maquinaria
antigua lo cual se usa para
sacar las aguas
subterráneas de los pozos
profundos para producir
energía geotérmica
Lugares donde se puede sacar el mayor aprovechamiento
de la energía geotérmica:
Para saber cuáles son los lugares lo cual se puede sacar el mayor aprovechamiento de la energía
geotérmica la Irena (Agencia Internacional de Energías Renovables) creo un mapa mundial que
básicamente dice cuáles son los puntos más relevantes para el aprovechamiento de esta y
aquellas zonas mas susceptibles de perforar para obtener energía geotérmica.
Los países más destacados en este aspecto son:
Estados Unidos.
Filipinas.
Indonesia.
Turquía.
Nueva Zelanda.
México.
Italia.
Islandia.
Kenia.
Japón.
Tipos de lugares geotérmicos:
De agua caliente.
Secos.
Géiseres.
Vapor seco.
Si analizamos bien
la imagen podemos
ver bien de donde
proviene
principalmente esta
energía.
Clasificación según la temperatura del agua:
Energía geotérmica de alta temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura
existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150
y 400 °C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera
electricidad. Se requieren varias 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 trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una
fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 °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 temperaturas medias. La energía geotérmica de temperaturas
medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos
elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C. Por consiguiente, la conversión vaporelectricidad 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 de reparto de
calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediante máquinas de absorción).
Energía geotérmica de baja temperatura. La energía geotérmica de temperaturas
bajas 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. La energía geotérmica de muy baja
temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas
comprendidas entre 20 y 50 °C. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas,
urbanas o agrícolas, como la climatización geotérmica (bomba de calor geotérmica).
Diferentes plantas de energía geotérmica:
Básicamente lo que verán a continuación son los diferentes procesos de cómo pueden crear o
procesar esta energía y así poder obtener calor, electricidad o agua caliente sanitaria.
Vapor seco: usa el vapor a altas temperaturas, por encima de los 235º, así como presión.
De esta manera se accionan las turbinas y los generadores eléctricos.
Ciclo binario: se vaporiza un líquido, que suele ser isopentano o isobutano, mediante el
intercambiador. Esto se consigue con un primer líquido y los depósitos de agua a
temperaturas que oscilan entre los 120º y los 180º. El fluido evaporado va hacia la turbina
y tras condensarse regresa al intercambiador.
Vapor flash: se utilizan depósitos con temperaturas de 150º a 170º en centrales eléctricas
flash dobles o simples. Se lleva el agua hacia la superficie de los pozos, produciendo
cambios en la presión muy rápidos, enviando vapor a la central y el líquido restante al
depósito de nuevo.
Este es un
ejemplo de
plantas
geotérmicas a
vapor.
No renovable porque:
Así como hay yacimientos geotérmicos capaces de proporcionar energía durante muchas
décadas, otros pueden agotarse y enfriarse. Debe entenderse que la energía geotérmica no es
estrictamente renovable en el mismo sentido que la hidráulica.
El problema consiste en conocer si el flujo de calor natural de la tierra es capaz de reponer la
pérdida de calor en la minería de calor geotérmica.
Materiales más utilizados en la elaboración de
objetos:
Litio: las baterías de iones de litio se utilizan en vehículos eléctricos e hibrido. También
son importante para el almacenamiento de energía renovable.
Anexos:
Este es un
esquema para
entender
mucho mejor
como llega
esta energía.
Cobalto: es importante en la transición de fuentes a energía renovables también en los
electrodos de energía recargable.
Cobre: el cobre es muy importante en las enérgicas renovables, los cobres se utilizan
en el cableado, puesta a tierra, invasores y transformadores.
Silicio: es el material más común utilizado en las células solares.
Conclusión:
Para finalizar este trabajo cabe destacar lo importante que es dale un buen uso a todos los
recursos energéticos y saber aprovechar los renovables y los no renovable, saber que la principal
especie lo cual hace más daño al medioambiente es el ser humano por lo tanto depende de todos
preservar el planeta en el que vivimos.
Bien se sabe que la energía geotérmica proviene de la misma tierra por lo tanto no causa gran
impacto ambiental si hay que tener en claro que no es renovable es decir un recurso agotable
porque proviene de los pozos subterráneos por lo tanto su principal componente es el agua que
básicamente ya hoy día está bien escasas.
También gracias a la maquinaria provoca muchas desventajas; como dañar la imagen estética del
paisaje ya que hacen unos agujeros gigantes para llegar a los pozos, por ello produce mucho
deterioro en el medio ambiente.
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