Energía Geotérmica y Recursos Hídricos

El calor almacenado en el interior de la Tierra a profundidades alcanzables con la tecnología actual.

Zonas calientes en el interior de la Tierra donde se encuentra el calor que podemos aprovechar.

Agua que se infiltra en el terreno y circula a través de las rocas porosas.

Emisión de gases de origen volcánico y vapores a altas temperaturas.

Manantiales que emiten chorros intermitentes de vapor de agua y otros gases, con menor temperatura que las fumarolas.

Surtidores intermitentes de agua y vapor a altas temperaturas.

Tipo de yacimiento geotérmico que se clasifica según la cantidad de energía térmica que se puede obtener.

Los sistemas de ciclo binario utilizan un segundo fluido con un punto de ebullición más bajo que el agua para aprovechar yacimientos geotérmicos de temperatura media (100ºC-200ºC).

Fluidos como isopentano, freón o isobutano se utilizan en sistemas de ciclo binario para aprovechar yacimientos geotérmicos de entalpía media.

Estos sistemas permiten aprovechar yacimientos con un mayor porcentaje de impurezas y se utilizan en yacimientos hidrotérmicos donde predomina el agua líquida.

Se utiliza para aprovechar recursos geotérmicos de baja temperatura (menor a 100ºC).

Los condensadores en los sistemas geotérmicos de contacto directo permiten una condensación eficiente del vapor al mezclarse con agua de refrigeración.

Los sistemas de ciclo binario son una forma de aprovechamiento de la energía geotérmica.

Los sistemas geotérmicos utilizan turbinas y generadores para convertir la energía térmica en electricidad.

Los sistemas de baja entalpía utilizan bombas de calor para extraer la energía térmica del agua de baja temperatura.

Las torres de enfriamiento son componentes importantes en los sistemas geotérmicos, ya que re-enfrían el agua de refrigeración.

Sistemas de aprovechamiento de la energía geotérmica que utilizan el agua subterránea como fluido de intercambio de calor.

Sistemas de aprovechamiento de la energía geotérmica que utilizan un fluido termoportador en circuito cerrado para intercambiar calor con el subsuelo.

Tipo de sistema geotérmico cerrado donde los intercambiadores de calor se instalan horizontalmente en el terreno.

Tipo de sistema geotérmico cerrado donde los intercambiadores de calor se instalan verticalmente en el terreno.

Propiedad del terreno que permite el flujo de agua subterránea. La permeabilidad debe ser alta para obtener suficiente agua.

La calidad del agua subterránea es crucial para evitar problemas de corrosión, precipitación y obstrucción de las conducciones, que pueden afectar el funcionamiento de la instalación.

La distancia entre los sondeos de producción e inyección debe ser la adecuada de acuerdo con los modelos de transmisión de calor.

La profundidad de los sondeos debe ser lo suficientemente profunda para obtener una temperatura adecuada.

Estos sistemas son sencillos, con bajos costes de inversión y elevados rendimientos, pero su explotación está sujeta a una tramitación administrativa compleja y dilatada.

La energía geotérmica se puede aprovechar a través de sistemas abiertos y cerrados.

Método común en zonas con alta densidad de tuberías. Consiste en retirar la capa superficial del terreno, colocar las conducciones y cubrirlas con la tierra extraída.

Sistema de recolección de energía geotérmica que utiliza tuberías enterradas en zanjas, normalmente de polietileno y con diámetros entre 25-40 mm.

Uso en zonas con terreno más barato, donde se prefiere un circuito más amplio con tuberías en zanjas.

Profundidad mínima recomendada para instalar tuberías de colectores de energía geotérmica en zanjas.

Intercambiadores de calor especiales diseñados para ubicarse en el terreno, ideales para sistemas con bombas de calor.

Tipo de intercambiador de calor en forma de espiral, compuesto por bobinas de polietileno enterradas en el terreno.

Posibilidad de disposición horizontal o vertical de las bobinas de polietileno de un slinky.

Colector de energía geotérmica que utiliza tuberías de pequeño diámetro fijadas a las paredes de una zanja profunda.

Fuente de energía que recarga térmicamente los sistemas de energía geotérmica.

Importancia de no cubrir la superficie por encima de las tuberías de un sistema de energía geotérmica.

Utilizan ventiladores forzados para pulverizar agua y generar una corriente de aire, lo que permite enfriar una gran cantidad de calor. Suelen construirse con estructuras de hormigón armado con diámetros de hasta 81 m y alturas superiores a 103 m.

Aprovechamiento directo del calor de yacimientos geotérmicos sin convertirlo en otro tipo de energía. Se usa para diversas aplicaciones como balnearios, invernaderos, calefacción doméstica y usos industriales.

Sistema de aprovechamiento de la energía geotérmica que utiliza dos perforaciones: una para extraer agua caliente y otra para inyectar el agua después de usarla. Se requiere un intercambiador de calor para transferir el calor del fluido geotérmico al agua de consumo.

Planta de energía geotérmica que puede operar sin interrupciones los 365 días del año. Es una fuente de energía renovable, limpia, fiable, casi ilimitada, invulnerable a las sequías y con bajo nivel de contaminación.

La energía geotérmica se ha convertido en una alternativa a la energía térmica convencional y nuclear en algunos lugares, gracias a sus ventajas como la sostenibilidad y la baja contaminación

Los estudios de vulcanología son útiles para la búsqueda de zonas geotérmicas, ya que la actividad volcánica indica la presencia de calor interno.

Las perforaciones para medir el gradiente térmico y extraer rocas para su análisis son técnicas utilizadas para explorar yacimientos geotérmicos.

La entalpía del yacimiento geotérmico determina el tipo de sistema de aprovechamiento. Alta entalpía implica plantas térmicas, mientras que baja entalpía se utiliza para calentamiento de fluidos.

Las plantas térmicas geotérmicas utilizan el ciclo de Rankine para convertir la energía térmica en energía eléctrica.

Los sistemas de conversión directa son apropiados para yacimientos donde predomina el vapor seco, usándolo directamente para generar energía.

En los sistemas de expansión súbita, el vapor se expande rápidamente para impulsar una turbina.

Estos sistemas aprovechan la energía de los yacimientos geotérmicos con mayor eficiencia debido a la fase de vapor.

Las partículas sólidas y los gases no condensables deben ser separados antes de que el vapor se use para generar energía.

Sistemas geotérmicos que utilizan dos etapas de expansión del agua para mejorar el rendimiento de una sola etapa. La primera etapa produce vapor que alimenta la turbina de alta presión, mientras que el agua de segunda expansión alimenta la turbina de baja presión.

Un sistema de expansión súbita de dos etapas utiliza un cuerpo de alta presión y un cuerpo de baja presión en la turbina, cada uno alimentado por el vapor resultante de una etapa de expansión diferente.

El vapor que sale del cuerpo de baja presión de la turbina se dirige a un condensador para transformarse en agua líquida saturada.

Los sistemas de dos etapas aumentan el rendimiento de los sistemas de una etapa en un 40%, pero requieren más fluido para producir la misma potencia.

La central de East Mesa en California utiliza sistemas de expansión súbita de dos etapas para generar 37 MW de potencia, empleando 10 veces más fluido que una central de conversión directa.

Los sistemas de dos etapas, aunque más eficientes que los sistemas de una etapa, ofrecen un menor incremento en el rendimiento con la adición de una tercera o más etapas.

La utilización directa del calor de la tierra para aplicaciones como balnearios, calefacción residencial, agricultura y usos industriales.

Industria que requiere gran consumo de energía, aprovechando el calor de la tierra para procesos como calefacción, secado, esterilización y extracción de sales.

Calefacción de invernaderos con energía geotérmica de baja temperatura, muy útil para cultivos comestibles, ornamentales y flores.

La geotermia ayuda a calentar el suelo y regar cultivos, controlando la composición química del agua.

Utilización del calor proveniente de la tierra para procesos industriales a gran escala.

La energía geotérmica se utiliza para calentar y enfriar edificios, aprovechando el calor de la tierra en invierno y el frío en verano.

Cultivos de plantas en agua caliente de origen geotérmico, favoreciendo el crecimiento y producción.

Clasificación de la utilización directa de la energía geotérmica en dos sectores: industrial y residencial y servicios.

Las bombas de calor geotérmicas utilizan el calor del suelo para calentar o refrigerar edificios, ofreciendo una alternativa eficiente y sostenible a los sistemas tradicionales.

Un sistema de bomba de calor geotérmica que extrae el calor del suelo a través de un circuito cerrado de tuberías, utilizando un fluido que absorbe el calor y lo transfiere al sistema de calefacción o refrigeración.

Un sistema de bomba de calor geotérmica que utiliza agua subterránea como fuente de calor. El agua se extrae, se calienta o se enfría y se devuelve al subsuelo.

Aprovechamiento de la energía geotérmica a través de sistemas que utilizan la energía natural del subsuelo para calentar o refrigerar espacios.

Proceso por el cual el calor del interior de la Tierra se transfiere a la superficie, calentando el agua subterránea o las rocas.

Gases no condensables arrastrados por el vapor, principalmente dióxido de carbono y sulfuros de hidrógeno, que se liberan en el entorno durante la explotación geotérmica.

Contaminación por metales, sales y otros compuestos químicos que se encuentran en los fluidos geotérmicos y pueden afectar a los ecosistemas acuáticos.

Infiltración de fluidos contaminados hacia las aguas subterráneas durante la perforación, reinyección o debido a fallos en la impermeabilidad de las piletas de evaporación.

Técnicas para minimizar el impacto ambiental de la explotación geotérmica, como el tratamiento de los fluidos antes de su descarga y el control de la reinyección en el subsuelo.

Impacto visual causado por la ubicación de plantas geotérmicas en zonas de gran valor natural y paisajístico.

Pérdida de agua subterránea debido a la extracción de fluidos geotérmicos, que puede provocar hundimientos del terreno y otros problemas.

Instalación de los conductos de transporte de fluidos dentro del campo geotérmico para minimizar el impacto ambiental.

El impacto visual debido a la instalación de plantas geotérmicas suele ser considerable, especialmente en zonas de gran valor natural y paisajístico.

La capacidad de las plantas de energía de gran tamaño para producir energía a un costo menor por unidad que las plantas más pequeñas. Esto se debe a que las plantas más grandes pueden aprovechar mejor las economías de escala, lo que reduce los costos de operación y mantenimiento.

La emisión de gases y líquidos provenientes de las plantas geotérmicas, que pueden impactar el medio ambiente.

El ruido generado durante la exploración, construcción y producción de plantas geotérmicas, que puede afectar a la vida silvestre y a las comunidades.

La construcción de caminos de acceso para plantas geotérmicas puede implicar la destrucción de bosques o áreas naturales.

La perforación de pozos y la construcción de plantas geotérmicas pueden causar perturbaciones en el ecosistema, incluyendo la erosión del suelo.

Las plantas geotérmicas de conversión directa utilizan el vapor directamente para generar energía, con costos más bajos que las plantas de ciclo binario.

Las plantas de ciclo binario requieren un fluido diferente para intercambiar calor con el vapor geotérmico, lo que aumenta los costos de producción.

La energía geotérmica es una alternativa limpia y eficiente a las fuentes de energía tradicionales, reduciendo la contaminación y el uso de combustibles fósiles.