Recursos geotérmicos para generar electricidad



Recursos geotérmicos para generar energía eléctrica
Recursos geotérmicos para generar energía eléctrica

Los recursos geotérmicos son reservorios de agua caliente que existen a diferentes temperaturas y profundidades por debajo de la superficie de la Tierra. Se pueden perforar pozos de 1 milla o más de profundidad en depósitos subterráneos para aprovechar el vapor y el agua muy caliente que pueden ser llevados a la superficie para su uso en una variedad de aplicaciones, incluyendo la generación de electricidad.

Los recursos geotérmicos requieren fluido, calor y permeabilidad para generar electricidad:

  • Líquido: El líquido suficiente debe existir naturalmente o ser bombeado al reservorio.
  • Calor: La temperatura de la tierra aumenta naturalmente con la profundidad y varía según la ubicación geográfica.
  • Permeabilidad: para acceder al calor, el fluido debe entrar en contacto con la roca calentada, ya sea a través de fracturas naturales o a través de la estimulación de la roca.

Los recursos geotérmicos convencionales contienen naturalmente los tres elementos. Cada vez más, sin embargo, los sistemas geotérmicos donde el fluido subsuperficial y la permeabilidad están faltando están siendo diseñados o mejorados para acceder al calor de la tierra mediante la adición de fluido a estos recursos de subsuelo caliente. Conocidos como sistemas geotérmicos mejorados (EGS), esta tecnología podría representar un cambio de escenario en el sector geotérmico.

Además, se están explorando tecnologías de baja temperatura y coproducción para soluciones de energía a corto plazo.

Centrales eléctricas para recursos geotérmicos

Las centrales eléctricas utilizan el vapor producido de los depósitos geotérmicos para generar electricidad. Hay tres tecnologías de la planta de energía geotérmica que se utilizan para convertir fluidos hidrotermales a electricidad: de vapor seco, vapor instantáneo y ciclo binario. El tipo de conversión utilizado (seleccionado en el desarrollo) depende del estado del fluido (vapor o agua) y su temperatura.

Centrales eléctricas de vapor seco – Recursos Geotérmicos

Las plantas de vapor seco utilizan fluidos hidrotérmicos que son principalmente vapor. El vapor viaja directamente a una turbina, que impulsa un generador que produce electricidad. El vapor elimina la necesidad de quemar combustibles fósiles para hacer funcionar la turbina (eliminando también la necesidad de transportar y almacenar combustibles). Estas plantas sólo emiten vapor en exceso y cantidades muy pequeñas de gases.

Central Eléctrica de Vapor Seco - Recursos Geotérmicos
Central Eléctrica de Vapor Seco – Recursos Geotérmicos

Los sistemas de centrales térmicas de vapor seco fueron el primer tipo de plantas generadoras de energía geotérmica construidas (fueron utilizadas por primera vez en Lardarello en Italia en 1904). La tecnología de vapor sigue siendo efectiva hoy en día.

Centrales eléctricas de vapor instantáneo –  Recursos Geotérmicos

Las plantas de vapor de instantáneo son el tipo más común de plantas geotérmicas para generación de energía en la operación hoy. El fluido a temperaturas mayores que 182 ° C  se bombea a alta presión en un tanque en la superficie mantenida a una presión mucho más baja, causando que algo del líquido se vaporice rápidamente, o “flash”. El vapor entonces acciona una turbina, que conduce un generador. Si algún líquido permanece en el tanque, se puede volver a vaporizar en un segundo tanque para extraer aún más energía.

Central Eléctrica de Vapor Instantáneo - Recurso Geotérmicos
Central Eléctrica de Vapor Instantáneo – Recurso Geotérmicos

Centrales de ciclos binarios – Recursos Geotérmicos

Las centrales de generación de energía geotérmica de ciclo binario se diferencian de los sistemas de vapor seco y vapor instantáneo en que el agua o vapor del depósito geotérmico nunca entra en contacto con las unidades de turbina / generador. El fluido geotérmico de baja a moderada temperatura (por debajo de 200 °C) y un fluido secundario (por lo tanto, “binario”) con un punto de ebullición mucho más bajo que el agua pasa a través de un intercambiador de calor. El calor del fluido geotérmico hace que el fluido secundario se vaporice, accionando entonces las turbinas y, posteriormente, los generadores.

Central Eléctrica de Ciclo Binario - Recursos Geotérmicos
Central Eléctrica de Ciclo Binario – Recursos Geotérmicos

Las centrales eléctricas de ciclo binario son sistemas de circuito cerrado, y prácticamente nada (excepto el vapor de agua) se emite a la atmósfera. Debido a que los recursos geotérmicos por debajo de 150 °C representan el recurso más común, una proporción significativa de electricidad geotérmica en el futuro podría provenir de plantas de ciclo binario.

Fuente: Energy.gov


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