Energía Geotérmica y Recursos Hídricos
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Questions and Answers

¿Qué elemento es necesario para aprovechar energéticamente el calor de los yacimientos geotérmicos?

  • La presencia de agua cerca de zonas calientes (correct)
  • Una gran cantidad de piedras
  • Temperaturas extremadamente bajas
  • Fuentes de energía solar

    • ¿Cómo se denomina al agua que circula a través de los poros de las rocas en un acuífero?

  • Aguas residuales
  • Aguas subterráneas (correct)
  • Aguas termales
  • Aguas superficiales

    • ¿Qué tipo de manifestación hidrotermal se caracteriza por la emisión de gases a altas temperaturas?

  • Géiser
  • Fumarola (correct)
  • Solfatara
  • Manantial

    • ¿Qué diferencia principal existe entre fumarolas y solfataras?

    <p>La temperatura de emisión (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno se produce cuando un acuífero se encuentra en una zona con un gradiente adecuado y alta temperatura?

    <p>Géiser (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de temperatura típico para los géiseres?

    <p>70 a 100 °C (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué nombre recibe el fenómeno en el que el agua de un acuífero alcanza la superficie debido a grietas y fisuras?

    <p>Manantial (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las características principales de las torres de enfriamiento por convección forzada?

    <p>El ventilador puede estar montado en la parte superior o inferior. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las aplicaciones directas del calor extraído de fuentes geotérmicas de baja entalpía?

    <p>Calefacción doméstica centralizada. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se requiere junto con las perforaciones en el sistema de explotación geotérmica?

    <p>Un intercambiador de calor. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué se considera la energía geotérmica una fuente atractiva de generación de energía?

    <p>Opera ininterrumpidamente durante todo el año. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una limitación en la ubicación de los centros de consumo de agua caliente geotérmica?

    <p>Debido a las pérdidas de calor, no deben estar lejos del yacimiento. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la temperatura característica de los yacimientos hidrotérmicos de entalpía media?

    <p>100ºC - 200ºC (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes fluidos se utiliza como fluido de trabajo en los sistemas de ciclo binario?

    <p>Isobutano (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función cumple el intercambiador de calor en un sistema geotérmico?

    <p>Transferir calor del líquido del acuífero al fluido de trabajo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de condensadores suelen utilizarse en la mayoría de los sistemas geotérmicos?

    <p>Condensadores de contacto directo (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal ventaja de utilizar sistemas de ciclo binario en plantas geotérmicas?

    <p>Utilizan yacimientos de menores temperaturas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel juega el generador en una planta geotérmica?

    <p>Generar electricidad a partir del movimiento de la turbina (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes plantas geotérmicas es un ejemplo de un sistema de ciclo binario?

    <p>Soda Lake (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se enfría el condensador en los sistemas de ciclo binario?

    <p>Con un circuito de refrigeración que utiliza agua (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con el líquido extraído del acuífero después de ceder su calor?

    <p>Regresa al yacimiento (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal función de las bobinas de polietileno en los intercambiadores de calor?

    <p>Recuperar energía geotérmica (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de colector ha sido más comúnmente utilizado en Europa?

    <p>Colector en zanja (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la profundidad mínima recomendada para instalar tuberías en zanjas?

    <p>0,90 metros (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué material se menciona como comúnmente usado para las tuberías en sistemas de intercambio térmico?

    <p>Polietileno (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se debe evitar cubrir para asegurar el funcionamiento eficaz de los sistemas geotérmicos?

    <p>Las tuberías (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos tubos son comúnmente colocados en una zanja en comparación con la máxima capacidad?

    <p>Hasta seis tubos (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el tipo de intercambio térmico que utiliza agua glicolada?

    <p>Circuito geotérmico (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica geográfica es preferida en el diseño de circuitos en el norte de Europa y América?

    <p>Terreno más barato (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el objetivo de la disposición de tubos en zanjas inclinadas?

    <p>Maximizar la captación de energía geotérmica (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspectos afectan la elección de sistemas geotérmicos en Europa?

    <p>Clima y costo del terreno (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de situar los sondeos de producción e inyección en posiciones específicas respecto al flujo subterráneo?

    <p>Para evitar el enfriamiento continuo del agua subterránea. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué parámetros son esenciales para controlar la calidad del agua subterránea en sistemas de energía geotérmica?

    <p>Contenido de hierro y potencial redox. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de sistemas geotérmicos utilizan intercambiadores enterrados con un fluido termoportador?

    <p>Sistemas cerrados. (C)</p> Signup and view all the answers

    Los intercambiadores de calor horizontales son más comunes porque:

    <p>Son más fáciles de instalar. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una desventaja de los sistemas de energía geotérmica mencionados?

    <p>Están sujetos a una tramitación administrativa compleja. (B)</p> Signup and view all the answers

    En qué situaciones son especialmente útiles los sistemas cerrados para aprovechar la energía geotérmica?

    <p>Cuando la impermeabilidad del terreno impide la explotación de aguas del subsuelo. (A)</p> Signup and view all the answers

    Los sistemas de energía geotérmica convencionales se caracterizan por:

    <p>Una baja inversión y alta producción. (C)</p> Signup and view all the answers

    En el diseño de sistemas geotérmicos, la disposición de las tuberías horizontales en Europa es:

    <p>Generalmente en paralelo o en serie. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un requisito clave para la instalación exitosa de sondeos para energía geotérmica?

    <p>Permeabilidad adecuada del terreno para agua subterránea. (D)</p> Signup and view all the answers

    El fluido que circula por el intercambiador en un sistema cerrado se utiliza principalmente para:

    <p>Transferir energía al sistema de bomba de calor. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal ventaja económica de las plantas geotérmicas grandes en comparación con las pequeñas?

    <p>Ofrecen costos de operación más bajos (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de planta geotérmica produce energía a costes más altos?

    <p>Plantas de ciclo binario (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es uno de los impactos ambientales negativos asociados a la energía geotérmica?

    <p>Emisiones gaseosas (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el principal uso de los sistemas de conversión directa en geotermia?

    <p>Producir energía eléctrica a partir de vapor seco. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ciclo termodinámico se utiliza en plantas térmicas geotérmicas de alta entalpía?

    <p>Ciclo de Rankine. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de ruido puede generarse durante la fase de construcción de una planta geotérmica?

    <p>Ruido de maquinarias (A)</p> Signup and view all the answers

    Si la entalpía es baja, ¿cuál es el uso más común del calor extraído?

    <p>Calentamiento de fluidos. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es uno de los métodos propuestos para reducir el ruido en áreas geotérmicas?

    <p>Instalar silenciadores en maquinarias (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de plantas generan costos de generación más bajos según su tipo?

    <p>Plantas de conversión directa (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica del vapor utilizado en los sistemas de expansión súbita de una etapa?

    <p>Se utiliza vapor seco y sobrecalentado entre 180ºC y 185ºC. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es uno de los efectos negativos que puede resultar de la construcción de caminos de acceso a plantas geotérmicas?

    <p>Destrucción de bosques (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica se emplea para medir el gradiente térmico en zonas geotérmicas?

    <p>Perforaciones. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un impacto visual potencial de las plantas geotérmicas?

    <p>Alteraciones en el paisaje natural (A)</p> Signup and view all the answers

    En los sistemas de generación de energía geotérmica, ¿qué sucede después de que el vapor pasa por la turbina?

    <p>Se convierte nuevamente en agua líquida saturada en el condensador. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes no es una técnica comúnmente empleada en la búsqueda de zonas geotérmicas?

    <p>Navegación submarina. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de sistemas se utilizan específicamente para la expansión súbita de gases?

    <p>Sistemas de expansión súbita de una etapa. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las aplicaciones industriales del calor geotérmico?

    <p>Pasteurización de leche (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de cultivos se pueden beneficiar del uso de invernaderos con energía geotérmica?

    <p>Plantas ornamentales y flores (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué sector se utiliza principalmente la energía geotérmica para calefacción?

    <p>Sector industrial (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso no se menciona como aplicación del calor geotérmico en la industria?

    <p>Cocción de alimentos (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica tiene el uso de energía geotérmica en invernaderos?

    <p>Mejora la eficiencia del riego (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de energía geotérmica es más común para aplicaciones industriales?

    <p>Energía geotérmica de alta temperatura (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes no es una aplicación directa de energía geotérmica?

    <p>Desalinización de agua (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una ventaja del uso de energía geotérmica en la agricultura?

    <p>Regula la temperatura del suelo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre los sistemas abiertos y cerrados de bombas de calor geotérmicas?

    <p>Los sistemas abiertos permiten el flujo libre del agua subterránea. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué porcentaje de electricidad utilizan las bombas de calor geotérmicas comparado con los sistemas convencionales?

    <p>25% menos (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las aplicaciones de las bombas de calor geotérmicas?

    <p>Enfriamiento de edificios. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se necesita para la extracción de calor en los sistemas de bombas de calor geotérmicas abiertas?

    <p>Doble sondeo para reinyectar agua (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal ventaja de utilizar bombas de calor geotérmicas sobre los sistemas de calefacción convencionales?

    <p>Menor emisión de gases de efecto invernadero. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se caracteriza el principal aspecto técnico de los sistemas abiertos de bombas de calor geotérmicas?

    <p>Requieren sondeos perforados para el acceso al agua subterránea. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un efecto positivo del aprovechamiento de calores residuales en sistemas de bombas de calor geotérmicas?

    <p>Mejora en la eficacia del sistema. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un beneficio de las bombas de calor geotérmicas en comparación con los sistemas convencionales?

    <p>Mejoran la eficiencia energética. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la ventaja principal de utilizar sistemas de expansión súbita de dos etapas en comparación con los de una etapa?

    <p>Incrementan el rendimiento en casi un 40%. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con el agua residual en los sistemas de dos etapas una vez que ha sido utilizada?

    <p>Se inyecta de nuevo en el acuífero. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se comporta el vapor en el proceso de expansión en un sistema de dos etapas?

    <p>El vapor obtenido en la primera expansión alimenta dos cuerpos en la turbina. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una de las desventajas de los sistemas de expansión de dos etapas respecto a los de conversión directa?

    <p>Requieren mucho más fluido para generar la misma potencia. (A)</p> Signup and view all the answers

    En un sistema de evaporación súbita de dos etapas, ¿qué sucede con el líquido obtenido en el primer separador de fases?

    <p>Es de nuevo expansionado a menor presión. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué impacto tendría añadir una tercera etapa de expansión en un sistema de dos etapas?

    <p>No tiene un impacto notable en el rendimiento. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se convierte el vapor en agua líquida saturada dentro de un sistema de dos etapas?

    <p>Pasando por un condensador. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una característica que distingue a un sistema de dos etapas de un sistema de fase única?

    <p>Realiza dos fases de expansión del agua. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes elementos es comúnmente encontrado en los fluidos geotérmicos?

    <p>Amoníaco (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tratamiento es habitual para los fluidos geotérmicos antes de su vertido al medio ambiente?

    <p>Tratamientos físico-químicos (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un riesgo asociado al uso de líquidos durante la perforación de pozos geotérmicos?

    <p>Contaminación de aguas subterráneas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué método se utiliza frecuentemente para evitar la contaminación de las aguas subterráneas por fluidos geotérmicos?

    <p>Reinyección en el subsuelo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes situaciones puede provocar un impacto visual considerable en la naturaleza debido a la energía geotérmica?

    <p>Ubicación de plantas geotérmicas en espacios naturales (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué medida se sugiere para prevenir la disminución de los niveles de agua subterránea debido a la explotación geotérmica?

    <p>Controlar y mantener la presión de las reservas de agua (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un efecto posible del uso inadecuado de los conductos en la explotación geotérmica?

    <p>Transporte ineficiente de fluido (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto se debe considerar para minimizar el impacto ambiental en la explotación de la energía geotérmica?

    <p>Diseños de planta apropiados (B)</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Sistemas de Energías Renovables: Energía Geotérmica

    • La energía geotérmica es una energía renovable que proviene del calor interno de la Tierra.
    • El calor se acumula en el núcleo de la Tierra (alrededor de 7.000°C) y se transmite hacia la corteza.
    • El gradiente térmico es la diferencia de temperatura entre las capas de la Tierra.
    • La temperatura aumenta aproximadamente 3°C cada 100 metros de profundidad.
    • Los yacimientos geotérmicos se clasifican según la entalpía (calor): alta, media y baja entalpía.
    • La energía termodinámica total del sistema, o entalpía, distingue entre los distintos tipos de yacimientos: alta, media, baja y muy baja entalpía.
    • Se puede obtener diferentes tipos de energía mediante la energía geotérmica, como energía eléctrica o calor.

    Tipos de Yacimientos Geotérmicos

    • Sistemas hidrotérmicos: contienen agua caliente o vapor.
    • Sistemas geopresurizados: el agua se encuentra a alta presión, a altas temperaturas.
    • Roca caliente seca: no existe agua en el yacimiento, la roca se encuentra a altísima temperatura.
    • Sistemas geotérmicos de baja entalpía: estos sistemas tienen temperaturas de hasta 100–150 °C que incluyen los ciclos binarios.
    • Yacimientos geotérmicos de muy baja entalpía: estos yacimientos tienen temperaturas entre 25 – 50 °C

    Sistemas de Aprovechamiento

    • Alta entalpía: producción de electricidad, mediante turbinas de vapor.
    • Entalpía media: producción de electricidad mediante ciclos binarios (utilizando otro fluido).
    • Baja entalpía: uso directo del calor para calefacción, piscinas, etc.
    • Muy baja entalpía: uso para calefacción-climatización, o uso en procesos industriales, balnearios, y deshielo de carreteras.

    Componentes de las Centrales Geotérmicas

    • Pozos de producción y de inyección.
    • Turbinas de alta y baja presión.
    • Generadores eléctricos.
    • Evaporadores y condensadores.
    • Conexiones y tuberías.
    • Sistema de enfriamiento (ejemplo, torres de enfriamiento).
    • Sistema para reinyectar agua.
    • Intercambiadores de calor

    Origen de la energía geotérmica

    • La energía interna de la Tierra procede de la formación del planeta.
    • Radiaciones emitidas por la desintegración de elementos químicos.
    • (como U–238, Th-232, K-40, etc.)

    Métodos de estimación de los recursos geotérmicos

    • La evaluación del potencial geotérmico implica análisis geológicos, geofísicos y geoquímicos.
    • La presencia de una fuente de calor.
    • Presencia de agua.
    • Presencia de un depósito permeable.
    • Cubierta impermeable.
    • Ubicación del yacimiento (puede estar cerca o lejos de otras fuentes de calor).
    • Tipos de yacimiento (sistemas hidrotermales, geopresurizados o roca seca caliente).

    Sistemas de Aprovechamiento

    • Los sistemas de aprovechamiento dependen de la entalpía del yacimiento.
    • Sistemas de conversión directa y sistemas de expansión súbita (una o dos etapas), para generar electricidad.
    • Sistemas de ciclo binario, para yacimientos de baja a media entalpía.
    • Sistemas geotérmicos de muy baja entalpía: Estos yacimientos tienen un potencial para uso en calefacción y en ciertas aplicaciones industriales y se usan en sistemas de bombas de calor.

    Sistemas de baja entalpía (sector industrial)

    • Usos industriales (calefacción, evaporación, etc.).
    • Invernaderos (agricultura).
    • Aspectos relacionados con la acuicultura (crianza de peces o mariscos en piscifactorías).
    • Procesos industriales (calefacción, evaporación, secado, esterilización, destilación, lavado, etc.).
    • Invernaderos (agricultura).
    • Acuicultura (piscifactorías, cría de camarones, pescados, algas, ostras, etc.).

    Sistemas de baja entalpía (sector residencial/servicios)

    • La utilización de la geotermia en sector residencial se puede usar en calefacción de edificios.
    • Sistemas de calefacción de distrito.
    • Sistemas de agua caliente sanitaria.
    • El uso directo en hogares (calefacción, agua caliente sanitaria, etc.)

    Combinación con otras fuentes de energía

    • La geotermia se puede combinar con otras fuentes renovables para optimizar el sistema de producción.
    • La geotermia se puede combinar con otras fuentes de energía renovables, como la solar o la biomasa, para optimizar el sistema global.

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