Energía geotérmica y zonificación de áreas favorables

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Posibilidades de aprovechamiento

y zonificación de áreas favorables

Miguel Fernández Mejuto

Ciclo Hídrico

Diputación de Alicante

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T > 150 ºC

1500-3000 m de prof.

Producción eléctrica

Favorecido: gradiente

30 ºC > T > 150 ºC

1000-4000 m de prof.

Producción eléctrica ciclo

binarios o uso directo

Favorecido: gradiente

T< 100 ºC

15-300 m de prof.

Climatización calor/frío con

bomba de calor o uso directo

Favorecido: agua y tipo de roca

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T>150ºC

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¿QUÉ BUSCAMOS?

1.- Roca dura de baja permeabilidad (ígnea o metamórfica)

2.- Fracturación regional

3.- Anomalía geotérmica

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ROCA DURA BAJA PERMEABILIDAD

1.- Son el basamento paleozoico bajo el Macizo Ibérico. En Alicante,

bajo los materiales sedimentarios Subético y Prebético externo

2.- Al sur de la provincia (dominio Bético) corresponde al basamento

Nevado-Filábride bajo los mantos Alpujárrides y cuencas neógenas

3.- Cartografía de la profundidad de estas rocas: análisis de los datos

de prospección sísmica y geológica llevada a cabo por el IGME.

4.- Profundidades desde 2500 m hasta 8000 m

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ROCA DURA BAJA PERMEABILIDAD

3000 m

8000 m

En el dominio bético el Nevado-

Filábride está sobre 4000 m

Subbético

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FRACTURACIÓN REGIONAL PROFUNDA Y ACTIVA

1.- Análisis de la fracturación. Cartografía combinada de fracturas de:

- Cartografía geológica de la serie MAGNA 1:50000 (IGME)

- Mapa neotectónico de España 1:1000 (IGME & ENRESA)

- Base de datos de fallas activas del Cuaternario (QAFI)

2.- Análisis de la sismicidad:

- Cartografía de magnitud y profundidad de sismos a partir de los

datos del Catálogo de Sismos del Instituto Geográfico Nacional.

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FRACTURACIÓN PROFUNDA Y ACTIVA: Mapa de fracturas

Concentración fracturas

Áreas de gran concentración de

fracturas coincidentes con los principales

accidentes de la mitad septentrional de la

provincia

Fracturas activas de gran

entidad regional

Subbético

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FRACTURACIÓN PROFUNDA Y ACTIVA: Mapas sísmicos

Magnitud Profundidad

Concentración fracturas

Coincidencia entre las zonas de mayor actividad y mayores

profundidades

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GRADIENTE GEOTÉRMICO

1.- Datos de sondeos:

• Sistema de Información Hidrológica Provincial (DCH-DPA)

• Inventario General de Manifestaciones Geotérmicas (IGME)

2.- Seleccionados sondeos >200 m de profundidad para evitar

perturbaciones superficiales

3.- Cálculo del gradiente

Gradiente (ºC/100) = (T agua prof. – T media ambiental) * 100/ Profundidad

4.- Interpolación de los puntos resultantes

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GRADIENTE GEOTÉRMICO

> 8ºC/100 m

> 4ºC/100 m

Subbético

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ÁREAS FAVORABLES GEOTERMIA ALTA ENTALPÍA

Roca productiva 3000-4000 m Sismicidad profunda activa

> 4ºC/100 m

Subbético

> 7ºC/100 m

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30 ºC > T > 150 ºC

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¿QUÉ BUSCAMOS?

1.- Formaciones permeables extensas >500 m

2.- En menor medida, fracturación regional

3.- Anomalía geotérmica

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CARACTERIZACIÓN DE FORMACIONES FAVORABLES

1.- Datos de geometría de las formaciones permeables extensas:

• Sondeos de investigación para hidrocarburos (6 sondeos)

• Cartografía del Plan de selección y caracterización de áreas y

estructuras favorables para el almacenamiento geológico de CO2 en

España (IGME)

2.- Estimación de temperaturas a partir del mapa del gradiente

geotérmico, en función de la profundidad de la roca almacén.

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ÁREAS FAVORABLES GEOTERMIA MEDIA Y BAJA ENTALPÍA

50 – 150ºC 1000 – 2000 m

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FAVORABILIDAD GEOTERMIA PROFUNDA

> 4ºC/100 m

Áreas con potencial de geotermia profunda y

demanda: industrias, centros comerciales, hospitales,

hoteles, aeropuerto

Áreas con potencial de geotermia profunda y

demanda: industrias, centros comerciales, hospitales,

hoteles, aeropuerto

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T<100 ºC

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¿QUÉ BUSCAMOS?

1.- Roca con alta potencia térmica (capacidad de extracción de calor del

terreno W/m)

2.- Presencia de agua a poca profundidad:

• Imprescindible en geotermia de circuito abierto

• Muy favorable en geotermia de circuito cerrado porque aumenta

considerablemente la potencia térmica de la roca

3.- En caso de circuitos abiertos: alta permeabilidad y baja conductividad

4.- En caso de circuitos cerrados horizontales: facilidad de excavación

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SISTEMAS CERRADOS HORIZONTALES

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FAVORABILIDAD SISTEMAS CERRADOS HORIZONTALES

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SISTEMAS CERRADOS VERTICALES

Potencia térmica 100 primeros metros =

(Potencia térmica seca * profundidad no saturada +

+ profundidad térmica saturada * profundidad saturada) / 100

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FAVORABILIDAD SISTEMAS CERRADOS VERTICALES

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SISTEMAS ABIERTOS

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FAVORABILIDAD SISTEMAS ABIERTOS

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Operaciones tipo

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Caso 1: Edificio hospitalario en la Vega Baja

• Residencia sanitaria 35.000 m2 en 6 plantas, 250 camas

• 12 horas equivalentes de funcionamiento los 365 días del año

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Caso 2: Complejo hotelero en San Juan de Alicante

• Edificio residencial 6.500 m2 en 6 plantas, 125 habitaciones dobles

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Ahorro económico y ambiental

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ESTIMACIÓN DEL AHORRO ECONÓMICO Y AMBIENTAL

1. Determinación de los sectores de consumo con mayor potencial

de aplicación de geotermia

2. Estimación del porcentaje de energía sustituible por energía

geotérmica

3. Determinación de operaciones en que esta sustitución es viable

técnica y económicamente

4. Cálculo del ahorro de emisiones de CO2 ligado al

aprovechamiento geotérmico

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1. Determinación de los sectores de consumo con mayor potencial

de aplicación de geotermia:

• Sectores terciario o servicios:

• Hospitales

• Comercio (especialmente centros comerciales)

• Restaurantes y alojamientos

• Educación

• Residencial doméstico

• Industrial

• Alimentación, bebidas y tabaco

• Insdustria textil, confección, cuero, calzado

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2. Estimación del porcentaje de energía sustituible por energía

geotérmica

Sustituibles solamente aquellos usos específicos de climatización y

agua caliente sanitaria (60%) y que no se abastecen con recursos

renovables (que representa un máximo de un 5%). Este porcentaje

supone:

• Terciario: 149,64 ktep

• Residencial doméstico: 237,02 ktep

• Industrial: 95,7 ktep

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3. Determinación de operaciones en que esta sustitución es viable

técnica y económicamente

• Sector servicios: 66,93 ktep

• Sector residencial doméstico: 60,91 ktep (correspondiente a las

unifamiliaries)

• Sector industrial: 57 ktep (considerando los sectores citados y

para cada tipo de fuente de energía: eléctrica, gas natural y

propano)

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4. Cálculo del ahorro de emisiones de CO2 ligado al

aprovechamiento geotérmico

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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