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