Energia geotèrmica

ENERGIA GEOTÈRMICA Centrals geotèrmiques Tecnologia Industrial IES Frederic Mompou Mónica Jimeno

ENERGIA GEOTÈRMICA
L'energia geotèrmica té el seu origen immediat en una sèrie de reaccions químiques naturals (desintegració d’elements radioactius) que tenen lloc a l'interior de la Terra i que produeixen grans quantitats de calor.
Aquesta energia renovable es manifesta per mitjà de processos geològics com ara volcans, guèisers,… que expulsen aigua calenta i aigües termals.

A mida que s’aprofundeix a l'interior de la Terra la calor augmenta .
Aquest increment conegut com a gradient geotèrmic , és de l'ordre de 1ºC per cada 30 o 35 metres de profunditat (o 3ºC cada 100m). Aquest gradient varia a grans profunditats.
La temperatura del nucli es calcula en uns 6000ºC

El calor es transmet per conducció fins a la superfície de la Terra, però a causa de la baixa conductivitat de les roques que formen l’escorça terrestre, molta resta emmagatzemada al seu interior.
D’altra banda, existeixen una sèrie d’indrets on el flux calorífic arriba a ser molt elevat: anomalies geotèrmiques . Segons aquest fenomen a profunditats entre els 1000 i 2000m es troben temperatures de 200 a 400ºC (quan el més normal fóra de 40 a 80ºC)
La utilització de l'energia geotèrmica consisteix senzillament en efectuar sondejos suficientment profunds que arribin fins a zones on la temperatura sigui suficientment elevada, per aprofitar la seva energia tèrmica.

Camp geotèrmic
Es requereixen varis paràmetres per a que existeixi un camp geotèrmic :
un sostre compost d'una cobertura de roques impermeables;
un dipòsit, o aqüífer, de permeabilitat elevada, entre 300 i 2000 m de profunditat;
roques fracturades que permeten una circulació convectiva de fluid, i per tant, la transferència de calor de la font a la superfície,
i una font de calor magmàtica, entre 3 i 10 Km de profunditat a 500ºC i 600ºC.

Condicions geològiques que determinen l’existència d’un jaciment geotèrmic : Roca porosa i permeable a una profunditat de 1000 a 2000m

Tipus de jaciments geotèrmics
Podem trobar bàsicament quatre tipus de camps geotèrmics depenen de la temperatura a la que surt l'aigua:
L'energia geotèrmica d'alta temperatura.
L'energia geotèrmica d'alta temperatura existeix a les zones actives entre 150ºC i 400ºC , es produeix vapor a la superfície que enviat a les turbines produeix electricitat. L'explotació d'un camp d'aquestes característiques es fa per mitjans de perforacions segons tècniques gairebé idèntiques a les de l'extracció del petroli

L'energia tèrmica de temperatures mitges.
L'energia tèrmica de temperatures mitges es aquella en que els fluids dels aqüífers estan a temperatures normalment entre 70ºC i 150ºC. Per conseqüència, la conversió vapor-electricitat es realitza a un menor rendiment i té que ser utilitzat com a intermediari un fluid volàtil. Petites centrals elèctriques poden explotar aquest recurs.

L'energia geotèrmica de baixa temperatura.
L'energia geotèrmica de baixa temperatura és aprofitable en zones més amples que les anteriors; per exemple, en totes les conques sedimentàries. Es degut al gradient geotèrmic. Els fluids estan a temperatura de 60ºC a 80ºC. S'utilitza per a la calefacció de les vivendes, principalment a Islàndia i a França.

L'energia geotèrmica de molt baixa temperatura.
Es considera energia geotèrmica de molt baixa temperatura quan els fluids es troben a temperatures compreses entre els 20ºC i 60ºC. Aquesta energia s'utilitza per utilitats domèstiques, urbanes o agrícoles.

Centrals geotèrmiques
Les centrals elèctriques que aprofiten l'energia d'origen geotèrmic es troben enclavades en zones de vulcanisme secundari , on l'aigua calenta o el vapor afloren a la superfície (guèisers) o es trobin a poca profunditat. No obstant, en les regions no volcàniques, l'aprofitament de l'energia geotèrmica xoca amb l'inconvenient dels elevats costos de perforació.
S’utilitzen diferents cicles de transformació de l’energia geotèrmica en elèctrica, en funció del tipus de fluid que s’obté en el jaciment, que pot ser vapor sec o vapor humit, la qual cosa determinarà un tractament diferent abans de ser introduït a la turbina que acciona l’alternador.

Un cop es disposa de pous d'explotació s'extreu el fluid geotèrmic , que consisteix en una combinació de vapor, aigua i altres materials . Aquest es condueix a la planta a geotèrmica on ha de ser tractat.
Primer passa per un separador d'on surt el vapor i la salmorra i líquids de condensació, que es una combinació d'aigua i materials. Aquesta última s'envia a pous de reinjecció perquè no s'esgoti el jaciment geotèrmic. El vapor continua cap a unes turbines que amb la seva rotació mou un generador que produeix energia elèctrica. Després de la turbina el vapor es condensat i refredat en torres.

Esquema de funcionament d’una central geotèrmica

Tipus de centrals de generació elèctrica
Les centrals geotèrmiques generen electricitat a partir de la perforació de pous, d’un quilòmetre o més de profunditat, per explotar dipòsits subterranis geotèrmics, de vapor d’aigua i aigua molt calenta. En l’actualitat, funcionen tres tipus de centrals de generació elèctrica :
Centrals de vapor sec :
Utilitzen el vapor geotèrmic directament per fer girar les turbines de la central.
Centrals de transmissió de vapor :
Reserves geotèrmiques que produeixen aigua calenta. S’aprofita la part que es converteix en vapor a l’arribar a la superfície.
Centrals de cicle binari :
Utilitzen l’aigua subterrània per transferir la calor a un segon líquid que té una temperatura d’evaporació més baixa. Quan aquest líquid s’evapora mou les turbines. Posteriorment es condensa aquest vapor i es reutilitza el líquid de nou

L'aprofitament de l'energia geotèrmica. Avantatges i inconvenients.
Les plantes geotèrmiques , com les eòliques o solars, no cremen combustible per produir vapor que giri les turbines. La generació d'electricitat amb energia geotèrmica ajuda a mantenir els combustibles fòssils no renovables, i amb el menor ús d'aquests combustibles reduïm les emissions que embruten l'atmosfera . Hi ha aire sense fum al voltant de les centrals geotèrmiques, de fet, algunes estan construïdes en mig de granges de cereals o boscos, i comparteixen terra amb els animals i la vida silvestre local.
L'àrea de terreny que requereix les plantes geotèrmiques per MW es menor que qualsevol altre tipus de central . Les instal·lacions geotèrmiques no necessiten intervenir rius o talar boscos, i no hi ha instal·lacions mineres, túnels, piscines de residus ni fugues de combustible.
AVANTATGES

Les plantes geotèrmiques estan dissenyades per funcionar les 24 hores del dia durant tot l'any . La central geotèrmica és resistent a les interrupcions de generació d'energia degudes al temps, desastres naturals o esdevenimements polítics que puguin interrompre el transport de combustible
Aquestes centrals poden tenir dissenys modulars , amb unitats addicionals instal·lades en increment quan sigui necessari degut a un creixement en la demanda d'electricitat.
Els diners no tenen que ser exportats per poder importar el combustible. El combustible, com el sol o el vent, està sempre on està la central; els beneficis econòmics es mantenen a la regió i no hi ha col·lapses per el preu del combustible.
Estudis recents afirmen que amb la construcció de centrals geotèrmiques es podria obtenir anualment l’energia equivalent a 1000 milions de barrils de petroli. La central més gran del món és a Geisers (Califòrnia), amb una potència instal·lada de 1792 MW.

Els inconvenients que tenim són:
per un costat, la injecció d'aigua a pressió podria provocar esfondraments en el terreny,
per un altre, la duració limitada d'aquest tipus de instal·lacions (uns quaranta anys), encara que es veu compensat per la rapidesa de posta a punt de la instal·lació (un o dos anys).
Per últim, el perill que suposa les obstruccions quan es fa servir un tipus d'aigua que no hagi estat tractada amb anterioritat, ja que aquesta conté dissoltes una gran quantitat de sals.
INCONVENIENTS

Principals àrees geològiques
Aquestes zones anomenades calentes se situarien on col·lideixen la placa oceànica de la terra i de l'escorça. És el denominat Anell de Foc , àrees que voregen l'Oceà Pacífic: els Andes de Sud-amèrica, Amèrica Central, Mèxic, les serralades dels Estats Units i el Canadà, la serralada Aleutiana d'Alaska, la península de Kamchatka a Rússia, el Japó, les illes Filipines, Indonèsia i Nova Zelanda.

Pel que fa a Espanya, Almeria destaca per la seves nombroses zones amb un elevat gradient geotèrmic positiu, és a dir, propícies per a instal·lar-hi plantes geotèrmiques, encara que de moment l'únic ús que s'ha explotat en esta província és el de la balnoteràpia. En l'illa canària de La Palma també s'estudia la possibilitat d'instal·lar-hi una planta d'energia geotèrmica que podria cobrir el 15% de la demanda elèctrica de l'illa. Tindria un cost entre 16 i 19 milions d'euros, i una potència instal·lada de 5,5 MW. En aquests moments, l'illa, amb una demanda energètica total d'entorn uns 35 MW, es veu obligada a cobrir el 95% d'aquestes necessitats per mitjà de la importació de combustibles fòssils.

http://tecno76.wordpress.com	77
http://mjtecnologia.blogspot.com.es	66
http://mjtecnologia.blogspot.com	62
http://www.inspauclaris.org	38
http://www.mjtecnologia.blogspot.com.es	5
http://agora.educat1x1.cat	1

Energia geotèrmica

by mjtecno

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

6 Embeds 249

Statistics

Energia geotèrmica Presentation Transcript