martes, 9 de noviembre de 2010

¿Qué Es La Energía Geotérmica? ¿Qué Aplicaciones Tiene?

La energía geotérmica es una energía renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica.  
Se trata de una energía considerada limpia, renovable y altamente eficiente, aplicable tanto en grandes edificios (hospitales, fábricas, oficinas, etc.), en viviendas e incluso en inmuebles ya construidos.
Suecia fue el primer país europeo en utilizar la energía geotérmica, como consecuencia de la crisis del petróleo de 1979. En otros países como Finlandia, Estados Unidos, Japón, Alemania, Holanda y Francia la geotermia es una energía muy conocida e implantada desde hace décadas.
Las aplicaciones de la geotermia dependen de las características de cada fuente. Los recursos geotérmicos de alta temperatura (superiores a los 100-150ºC) se aprovechan principalmente para la producción de electricidad. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energía eléctrica, sus principales aplicaciones son térmicas en los sectores industrial, servicios y residencial. Así, en el caso de temperaturas por debajo de los 100ºC puede hacerse un aprovechamiento directo o a través de bomba de calor geotérmica (calefacción y refrigeración). Por último, cuando se trata de recursos de temperaturas muy bajas (por debajo de los 25ºC), las posibilidades de uso están en la climatización y obtención de agua caliente.
Pero ¿cómo funciona? Ese calor contenido en el subsuelo es empleado mediante el uso de Bombas de Calor Geotérmicas para caldear en invierno, refrigerar en verano y suministrar agua caliente sanitaria. Por tanto, cede o extrae calor de la tierra, según queramos obtener refrigeración o calefacción, a través de un conjunto de colectores (paneles) enterrados en el subsuelo por los que circula una solución de agua con glicol.
Aunque en principio pueda sorprender, encontramos ejemplos de aplicación de la geotermia incluso en las ciudades, con iniciativas innovadoras y eficientes. Uno de los casos es el de la estación de Pacífico de Metro de Madrid, que será la primera de toda la red de metro capaz de generar su propia energía para la climatización de sus instalaciones a través de un sistema de geotermia. Gracias a ello, esta instalación ahorrará hasta un 75% de energía y reducirá en un 50% sus emisiones de CO. Este proyecto puede marcar una tendencia en el suministro energético de Metro y podría implantarse progresivamente en el resto de la red.
En resumen, una alternativa interesante para la climatización de todo tipo de  instalaciones, edificios y viviendas.

miércoles, 27 de octubre de 2010

Energía Geotérmica En Chile

En los últimos años, Chile ha apostado de manera sistemática por la diversificación de su matriz energética, la que actualmente depende en gran medida de su capacidad hidroeléctrica.
De esta manera, las autoridades concientes de la necesidad de explorar nuevas fuentes que vayan a la par con el crecimiento económico experimentado en las últimas dos décadas, han reforzado la capacidad energética de Chile, con investigaciones que apuestan a la utilización de biocombustibles, además de optar en varios casos por la energía eólica como nuevo recurso.

Para potenciar aún más esta realidad, el Estado de Chile, a través del Ministerio de Minería acaba de entregar en concesión 7.800 hectáreas de la zona de San Gregorio, localidad situada entre las regiones del Bío Bío y la Araucanía, a la empresa neozelandesa GeoGlobal Energy.

A través de un comunicado emitido en el Diario Oficial, la cartera informó de la operación, precisando que la compañía, por intermedio de su filial chilena GGE Chile Spa, deberá invertir  US$ 226 millones durante los próximos tres años.

Los dineros, estarán específicamente destinados a financiar las tareas de perforación, construcción, puesta en marcha y operación, de un sistema de extracción, creación y transformación de fluidos térmicos en energía eléctrica.  

Además, se precisa que en la zona, en la cual se llevan a cabo inspecciones desde el 2004, la empresa deberá construir dos plantas geotérmicas, una de 9,4 megavatios, que implicará una inversión de US$ 38,3 millones y otra de 70 megavatios, que supondrá una inversión total de US$ 187,7 millones.  

Cabe señalar que en los últimos años, el tema energético del país ha sido materia de preocupación, interés y fomento por parte de la población. De esta manera, el gobierno de Michelle Bachelet, que hace algunos días entregó el poder a Sebastián Piñera, implementó el Ministerio de Energía, institucionalidad que determinará de forma específica a los actores responsables del funcionamiento y abastecimiento energético del país.

QUE COSTOS TENDRIA IMPLEMENTAR A GRAN ESCALA EN NUESTRO PAIS SU TEMA(INVERSION, PERSONAL, INFRAESTRUCTURA)

Chile se encuentra ubicado en el llamado “Cordón de fuego del Pacífico”, zona del
planeta caracterizada por su intensa actividad volcánica que se extiende por la corteza terrestre
desde Japón hasta el sur del país. Asociado a esto se encuentran áreas de actividad geotermal
ubicadas en zonas volcánicas o próximas a ellas. De acuerdo a catastros realizados por el
Servicio Nacional de Geología y Minería6, Chile cuenta con cerca de 115 sitios termales
potencialmente aprovechables para generar energía geotérmica –diez de los cuales se
encuentran en la Octava región: Santa Bárbara (7), Quilaco (1) y Curacautín (2)– del orden de
unos 16.000 MW, según estudios de la Universidad de Chile.7 Aunque se ha estimado una
potencia real utilizable para la generación de energía eléctrica sólo de entre 1.235 y 3.350
MW.


El siguiente cuadro muestra el potencial útil de generación eléctrica por región y por
fuente geotérmica.
Fuente: Empresa Nacional del Petróleo
En: www.renovables-rural.cl/tecnologias/otras_geotermia.php

La zona centro sur del país se encuentra favorecida para este tipo de proyectos dado
que se encuentra prácticamente encima del arco volcánico de la Cordillera de los Andes. La
zona norte, por su parte, hace décadas que su potencialidad ha sido detectada, por ejemplo en
la zona de El Tatio, no concretándose aún instalaciones geotérmicas definitivas, aunque las
exploraciones se siguen llevando a cabo.
Los costos de construcción de una planta de energía geotérmica son equivalentes a los
de una central hidroeléctrica, con la diferencia que se trata de recursos renovables
completamente, con una duración mínima de explotación de 50 años y sin impactos negativos
para los ecosistemas adyacentes.



Capacitación y disciplina de la energía geotérmica en Chile

  En el país, dado que posee una fuerte demanda de nuevos mercados y tiene oportunidades de recursos viables para ellos, se ha implementado el potencial geotérmico como nuevas disciplina. Ahora en diferentes universidades la posibilidad de ahondar en el tema por medio de carreras que involucren el sertor medioambiental, se han visto incrementadas considerablemente dado que es aún un sector en desarrollo y tiene buenas inversiones a futuro.
  Ahora  tambien se da como capacitación la oportunidad de viajar al extranjero para aprender sobre el tema y ver como se desenvuelve en otros paises; esto fundamentalmente por las empresas que mandan a sus trabajadores a  estos cursos. Otra via  es también la serie de charlas, foros y seminarios que involucren el potencial geotérmico como actor fundamental del tema pero a su vez esto va dirigido a cierto público  o carreras relacionadas.
  Algunas de las carreras que se ven involucradas en el tema son unas ingenierias ambientales o civil ambientales, tambien geología y carreras aleadas a la tierra y sus recursos

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas
  • Su coste es bajo  y no implica riesgos.
  • Es una fuente que evitaría a muchos países la dependencia energética del exterior.
  • Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón…

Inconvenientes

  • Emisión de ácido sulfhídrico y de CO2.
  • Posible contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoniaco…
  • Contaminación térmica.
  • Deterioro del paisaje.
  • No se puede transportar
Solo una pequeña fracción de nuestros recursos geotérmicos está siendo explotada hoy en día, podrían ser aprovechados muchos más, si mejorase la tecnología disponible y si gobiernos e iniciativa privada promoviesen su desarrollo. La energía hidrotérmica es barata y técnicamente fácil de conseguir. La piedra seca y caliente, el magma y la energía geotérmica presurizada en la Tierra tienen un inmenso potencial que continúa sin explotar.

PROBLEMAS MEDIO AMBIENTALES POR LA ENERGÍA GEOTÉRMICA

Impactos producidos durante la fase de Exploración, Perforación y Construcción
La construcción de caminos de acceso puede ocasionar la destrucción de bosques o áreas naturales, mientras que el emprendimiento en sí mismo puede ocasionar disturbios en el ecosistema local, por ejemplo: ruidos, polvos, humos, y también, en algunas zonas, puede causar erosión del suelo, la que deriva a largo plazo en desertización.
El ruido se ocasiona durante la fase de exploración, construcción y producción. Muchas veces los niveles pueden traspasar el umbral del dolor (120 dBa). En el mismo emplazamiento, los trabajadores deben estar protegidos con elementos personales de protección auditiva. También se pueden instalar silenciadores adecuados en las maquinarias. Los ruidos en los alrededores del emplazamiento pueden ser reducidos restringiendo las operaciones ruidosas a las horas diurnas, también se pueden construir barreras absorbentes de sonido, como son las barreras de árboles.
Durante condiciones normales de operación, debería ser posible mantener los niveles de ruido tan bajos que a una distancia de 1 kilómetro, el ruido no debería poder ser distinguido de otros ruidos de fondo.
Impactos producidos durante la fase de Operación
Emisiones Gaseosas
Los gases no condensables, acarreados por el vapor geotérmico, deben ser liberados a la atmósfera (dependiendo de qué tipo de planta de generación es utilizada). Estos están compuestos principalmente por: dióxido de carbono y sulfuros de hidrógeno, con trazas de amoníaco, hidrógeno, nitrógeno, metano, radón y algunas especies volátiles como boro, arsénico y mercurio.
El sulfuro de hidrógeno causa molestias por el desagradable olor que ocasiona, a altas concentraciones puede dañar el sistema respiratorio y a mayores llega a ser fatal. Estas emisiones pueden ser reducidas usando tecnologías conocidas y disponibles de disminución de esta familia de gases.
Por su parte, el amoníaco es irritante y el radón es carcinógeno por inhalación, pero las emisiones normalmente son bajas y no causan problemas.
Las emisiones de boro y mercurio son normalmente tan bajas que no constituyen un riesgo a la salud. Igualmente estos metales pueden depositarse en los suelos y si se transportan por escurrimiento desde allí pueden contribuir a la contaminación de las aguas subterráneas y a las superficiales.
Contaminación de los cursos de agua superficiales
Los problemas de contaminación pueden provenir de la disposición en la superficie de fluidos geotérmicos, los que contienen un amplio rango de iones (sodio, potasio, calcio, flúor, magnesio, silicatos, iodatos, antimonio, estroncio, bicarbonato, etc). Los que causan mayor preocupación son los químicos de mayor toxicidad como ser: boro, litio, arsénico, sulfuro de hidrógeno, mercurio, rubidio y amoníaco. La mayoría de ellos se diluyen y permanecen en solución en el agua por lo que pueden ingresar en la vegetación acuática y de allí pasar a los peces. Los más pesados caerán y terminarán en los sedimentos del lecho del cuerpo de agua, es peligroso que se acumulen por mucho tiempo se acumulen hasta alcanzar altas concentraciones. Los sistemas de tratamiento de efluentes suelen ser económicamente caros, por lo que pocas veces son utilizados para remover los minerales del efluente. Los impactos de la descarga del agua residual pueden ser mitigados a través de la colecta y de la re inyección de esta en el sistema.
Contaminación del suelo y de las aguas subterráneas
La contaminación de las primeras napas de agua subterránea puede provenir de:
* Líquidos utilizados en la etapa de perforación
* Infiltraciones por orificios en las paredes del pozo en la etapa de re -inyección, las que hacen que el líquido contaminado escurra hacia las primeras napas de agua subterránea.
* Fallos en la impermeabilidad de las piletas de evaporación, y sus consecuentes infiltraciones
Todas estas situaciones problemáticas pueden ser evitadas, con diseños de planta apropiados y con monitoreos periódicos de las napas subterráneas. Es importante trabajar con controles de calidad principalmente en la etapa de perforación y construcción.
Depresión del acuífero
Los niveles de agua subterránea pueden ser deprimidos bajo ciertas condiciones, principalmente en plantas de aprovechamiento de energía geotérmica que trabajan altas temperaturas. Estas situaciones pueden ser evitadas controlando y manteniendo la presión de las reservas de agua.
Los niveles de agua también pueden disminuir como consecuencia de rupturas en las paredes de pozos en desuso, esta situación se puede prevenir, monitoreando el estado de estos pozos y reparándolos rápidamente ante cualquier problema.
Hundimiento o subsidencia del terreno
En los emprendimiento geotérmicos, los fluidos geotérmicos son retirados de los acuíferos a una tasa mayor que la entrada natural de líquido hacia el mismo. Esto puede compactar las formaciones rocosas en el lugar llevando a el hundimiento del terreno. Hay muy poco para hacer al respecto, lo único que se puede hacer para evitar estos efectos es mantener la presión del acuífero.
Uso del suelo
Las plantas de aprovechamiento de la energía geotérmica deben ser construidas sobre sitios específicos. En caso de que estos sitios también tengan alto valor paisajístico, las estructuras que están sobre tierra pueden causar impacto visual. Es positivo que el aprovechamiento de la energía geotérmica, a su vez permite que en el mismo terreno donde se encuentran estos emprendimientos se desarrollen otros usos del suelo diferentes.
La superficie utilizada puede ser menor en el caso de que se utilicen técnicas de perforación direccional.
Impacto Visual
Las plantas de aprovechamiento de la energía geotérmica, suelen pasar casi desapercibidas en el terreno. Lo que ocurre es que muchas veces su impacto visual es significativo porque los sitios de alto valor geotérmico se suelen superponer en el espacio a sitios de gran valor natural y paisajístico.
También pueden contener atracciones turísticas como ser géisers y zonas de piletas naturales con aguas termales. La fase de explotación de estos emprendimientos de aprovechamiento de la energía de la tierra hace que la presión del acuífero decline por lo que las atracciones antes mencionadas pierden caudal y los turistas acuden en menor número a estas zonas.
Potenciales sucesos catastróficos
Los principales sucesos catastróficos que pueden ocurrir en una planta de aprovechamiento de la energía geotérmica son:
*En zonas con alta actividad tectónica, la re - inyección de fluidos en el terreno durante la explotación de las reservas puede aumentar la frecuencia de pequeños terremotos en la zona. Estos efectos pueden ser minimizados reduciendo las presiones de re- inyección al mínimo y asegurando que los posibles edificios afectados por los movimientos sísimicos estén preparados para soportar la intensidad de estos terremotos. La actividad sísmica de mayor intensidad podría causar filtraciones de fluidos a algunas partes indeseadas del sistema.
* La voladura o explosión de los pozos eran sucesos comunes en las primeras épocas de la perforación en profundidad, pero en la actualidad es muy extraño que alguno de estos sucesos ocurra. Su frecuencia puede aún ser minimizada a través del uso de equipos de prevención de voladuras y utilizando correctos procedimientos de perforación.
* Las erupciones hidrotermales son extrañas y ocurren cuando la presión de vapor en los acuíferos se intensifica y eyecta hacia arriba la tierra que lo cubre, creando un cráter. Mantener la presión en las reservas puede ayudar a reducir la frecuencia de la ocurrencia de erupciones, también se deben evitar las excavaciones en terrenos con actividad termal.
* Muchos de los emprendimientos de aprovechamiento de la energía geotérmica se encuentran en terrenos accidentados y es por eso que son más susceptibles que un terreno llano a deslizamientos del suelo. Esto puede ocasionar graves accidentes si las rocas que caen dañan las cabezas de los pozos o las tuberías, lo que podría resultar en el escape de vapores y líquidos a alta temperatura. La posibilidad de ocurrencia puede ser minimizada estabilizando todas las pendientes susceptibles de sufrir deslizamientos de tierra, aunque esto podría aumentar el impacto visual del emprendimiento.

Exploración geotérmica en Chile

Las exploraciones geotérmicas en Chile se iniciaron en 1968 como resultado de un convenio
suscrito entre el Gobierno de Chile y el PNUD. Para llevar a cabo este convenio la CORFO creó
el Comité para el Aprovechamiento de la Energía Geotérmica, y cuya función fundamental fue
“programar, dirigir y realizar investigaciones y trabajos en las zonas que existan recursos
geotérmicos, encaminados a establecer las posibilidades más adecuadas de explotación de los
mismos”. Como una primera etapa de los estudios, las exploraciones se restringieron a las
Regiones de Tarapacá y Antofagasta por ser éstas las más deficitarias en recursos energéticos e
hídricos del país. Los escasos recursos hidráulicos disponibles han sido en su totalidad empleados
y las exploraciones petrolíferas llevadas a cabo en estas regiones han sido desfavorables.
Consecuentemente, las necesidades de energía eléctrica han debido ser suplidas mediante
centrales térmicas convencionales; además de la energía, existe la limitante de la falta de agua
para cualquier expansión industrial o minera en la región.


A partir de diciembre de 1999 se ha iniciado un proyecto de tres años, denominado
“Caracterización y Evaluación de los Recursos Geotérmicos de la Zona Central-Sur de
Chile: Posibilidades de Uso en Generación Eléctrica y Aplicaciones Directas”, el cual es
financiado por el Programa FONDEF de CONICYT. Este proyecto es llevado a cabo por el
Departamento de Geología de la Universidad de Chile en colaboración con la Empresa Nacional
del Petróleo y con el apoyo del Instituto Internacional de Investigaciones Geotérmicas de Italia,
del Instituto de Geología General y Aplicada de la Universidad de Munich (Alemania) y del
Instituto Geotermal de la Universidad de Auckland (Nueva Zelandia).
Para llevar a cabo este proyecto se cuenta con académicos y tesistas del Departamento de
Geología de la Universidad de Chile y especialistas y profesionales de las distintas instituciones
colaboradoras. El Director General del Proyecto es el Prof. Alfredo Lahsen y el Director Alterno
el Prof. Carlos Palacios.
Los objetivos de este proyecto son los siguientes:
- Determinar la potencialidad de energía geotérmica en la zona central-sur de Chile.
- Establecer las posibilidades de utilización del recurso, de acuerdo con sus características
físicas y químicas.
- Seleccionar las áreas más promisorias como para ser utilizadas con fines eléctricos y
desarrollar en ellas los estudios de detalle necesarios.
- Formar especialistas en investigación de recursos geotérmicos necesarios para transferir los
conocimientos científicos y tecnológicos.

La inversión de Empresas

Diferentes entidades han invertido en el desarrollo e investigación de estes tema, tales como la CORFO y su proyecto de energia geotermica en las regiones del norte. CONICYT y la investigación de  “Caracterización y Evaluación de los Recursos Geotérmicos de la Zona Central-Sur de Chile: Posibilidades de Uso en Generación Eléctrica y Aplicaciones Directas”,
La Universidad de Chile ha genereado sus propios estudios con respecto a a la materia y cómo se desarrollaría en Chile. Por último cabe destacar que es posible que el año 2013 se cree la primera empresa geotérmica en Chile

Conclusión

   El desarrollo de la energía geotérmica en Chile ha probado ser un mercado nuevo y potencialmente productivo que significa un incremento de posibilidades para la economía chilena, ya sea desde sus beneficios en diferentes áreas del país y cómo afectarían al sector en que se desarrolle.
   Los estudios generados por universidades, tanto como proyectos financiados muestran a Chile como un lugar con mercado geotermico en crecimiento, pues el país posee las condiciones adecuadas para su implementacíon. Esto significaría una oportunidad de conseguir energía propia de uso renovable y considerablemente limpia y que ahora resulta una solución viable a las exigencias mundiales.