Concepto de energaEl hombre, desde su existencia, ha necesitado la energa para sobrevivir. Pero qu es?Por qu tiene tanta importancia la energa?Por qu es importante el ahorro energtico?La energa es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambiosen ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, la energa es la capacidad de hacer funcionar las cosas.La unidad de medida que utilizamos para cuantificar la energa es elJoule(J).2. Tipos de energaLa energa se manifiesta de diferentes maneras, recibiendo as diferentes denominaciones segn las acciones y los cambios que puede provocar.Encontramos los siguientes tipos de energa:Energa mecnicaLa energamecnicarelacionada con la posicin y el movimiento del cuerpo, y que se divide en estas dos formas: Energa cintica, que se manifiesta cuando los cuerpos se mueven. Es decir, es laenerga asociada a la velocidadde cada cuerpo. Se calcula con la frmula: Ec= m v2 Donde m es la masa (Kg), v la velocidad (m/s) y Ecla energa cintica (J=Kgm2/s2) Energa potencial, que hace referencia ala posicin que ocupa una masaen el espacio. Su frmula es: Ep= m g h Donde m es la masa (Kg), g la gravedad de la Tierra (9,81 m/s2), h= la altura (m) y Epla energa potencial (J=Kgm2/s2).La energa mecnica es la suma de la energa cintica y la energa potencial de un cuerpo. Su frmula es: Em= Ep+ Ec Donde Emes la energa mecnica (J), Epla energa potencial (J) y Ecla energa cintica (J).Energa internaLa energa internase manifiesta a partir de la temperatura. Cuanto ms caliente est un cuerpo, ms energa tendr.Energa elctricaLaenerga elctricaest relacionada conla corriente elctrica. Es decir, en un circuito en el que cada extremo tieneuna diferencia de potencial diferente.Energa trmicaSe asocia con la cantidad de energa que pasa de un cuerpo caliente a otro ms fro manifestndose mediante elcalor.Energa electromagnticaEsta energase atribuye a la presencia de uncampo electromagntico.Las radiaciones que provoca el Sol son un ejemplo de ondas electromagnticas que se manifiestan en forma de luz, radiacin infrarroja u ondas de radio.Energa qumicaLa energa qumicase manifiesta en determinadasreacciones qumicas.La energa nuclearsta se produce cuando los ncleos de los tomos se rompen (fisin) o se unen (fusin).3. Propiedades de la energaLa energa tiene 4 propiedades bsicas: Se transforma.La energa no se crea, sino que se transforma, siendo durante esta transformacin cuando se ponen de manifiesto las diferentes formas de energa. Se conserva.Al final de cualquier proceso de transformacin energtica nunca puede haber ms o menos energa que la que haba al principio, siempre se mantiene.La energa no se destruye. Se transfiere.La energa pasa de un cuerpo a otro en forma de calor, ondas o trabajo. Se degrada.Solo una parte de la energa transformada es capaz de producir trabajo y la otra se pierde en forma de calor o ruido (vibraciones mecnicas no deseadas).4. Transferencia de energaHaytres formas de transferir energade un cuerpo a otro:TrabajoCuando se realiza un trabajose pasa energa a un cuerpo que cambia de una posicin aotra.Por ejemplo, si en casa desplazamos una caja, estamos realizando un trabajo para que su posicin vare.OndasLas ondas son lapropagacin de perturbacionesde ciertas caractersticas, comoel campo elctrico,el magnetismoo la presin, y que se propagan a travs delespacio transmitiendo energa.CalorEs un tipo de energa que se manifiestacuando se transfiere energa de un cuerpo caliente a otro cuerpo ms fro.Sin embargo, no siempre viaja de la misma manera, existiendo tres formas diferentes de transferencia energtica: Conduccin:cuando se calienta un extremo de un material, sus partculasvibran y chocancon las partculas vecinas, transmitindoles parte de su energa. Radiacin:el calor se propaga a travs deondas de radiacin infrarroja(ondas que se propagan a travs del vaco y a la velocidad de la luz). Conveccin:que es propia de fluidos (lquidos o gaseosos) en movimiento.A tu disposicin tienes unjuego que te ayuda a entender la transferencia de energade la manera ms sencilla posible.

Generacin de energa elctrica geotrmica

1. Introduccin2. Objetivos3. Los yacimientos geotrmicos4. La energa geotrmica5. La geotermia en el mundo6. Descripcin del proceso de una planta geotrmica7. Tipos de yacimientos geotrmicos segn la temperatura del agua8. Tipos de fuentes geotrmicas9. Ventajas e inconvenientes10. La geotrmica El Salvador11. Cmo se genera la energa elctrica con base a geotermia?12. La energa geotrmica como fuente de desarrollo13. Importancia de la energa geotrmica en El Salvador14. Diagramas15. Conclusiones16. BibliografaINTRODUCCIN.Lasplantasgeotrmicas aprovechan elcalorgenerado porla tierra. A varios kilmetros de profundidad en tierras volcnicas los gelogos han encontrado cmaras magmticas, con roca a varios cientos de grados centgrados. Adems en algunos lugares se dan otras condiciones especiales como son capas rocosas porosas y capas rocosas impermeables que atrapanaguay vapor de agua a altas temperaturas ypresiny que impiden que stos salgan a la superficie. Si se combinan estas condiciones se produce un yacimiento geotrmico.La energa almacenada en estasrocasse conoce como energa geotrmica. Parapoderextraer esta energa es necesaria la presencia de yacimientos de agua cerca de estas zonas calientes. La explotacin de esta fuente de energa se realiza perforando elsueloy extrayendoel aguacaliente. Si sutemperaturaes suficientemente alta, el agua saldr en forma de vapor y se podr aprovechar para accionar una turbina. Esto posibilita laproduccindeelectricidada bajocostoy de forma permanente durante un periodo prolongado detiempo.Podemos encontrar bsicamente tres tipos de campos geotrmicos dependiendo de la temperatura a la que sale el agua: La energa geotrmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Su temperatura est comprendida entre 150 y 400C. La energa geotrmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuferos estn a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150C. La energa geotrmica de baja temperatura es aprovechable en zonas ms amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotrmico. Los fluidos estn a temperaturas de 60 a 80C.La geotermia es una fuente de energa renovable ligada avolcanes, giseres, aguas termales y zonas tectnicas geolgicamente recientes, es decir, con actividad en los ltimos diez o veinte mil aos en la corteza terrestre. "La actividad volcnica sirve como mecanismo detransportede masa y energa desde las profundidades terrestres hasta la superficie. Se relaciona con dos tipos derecursosexplotables por el ser humano: la energa geotrmica y algunos tipos de yacimientosminerales, que son depsitos de origen magmtico e hidrotermal".Hacen faltainversionespara crear plantas geotrmicas que permitan extraer a travs de pozos agua subterrnea que se calienta entre 200 y 300C, calor que se aprovecha como energa mientras el agua se regresa al acufero para no desequilibrar al planeta.En unsistema binarioel agua geotrmica pasa a travs de un intercambiador de calor, donde el calor es transferido a un segundo lquido que hierve a temperaturas ms bajas que el agua. Cuando es calentado, el lquido binario se convierte en vapor, que como el vapor de agua, se expande a travs y mueve las hlices de la turbina. El vapor es luego re-condensado y convertido en lquido y utilizado repetidamente. En este ciclo cerrado, no hay emisiones alaire.OBJETIVOS.OBJETIVO GENERAL. Comprender elprocesopor el cul se generaenerga elctricade modo ecolgico a travs de la utilizacin delmtodogeotrmico, el cual est siendo explotado como recurso renovable en varios lugares del planeta incluyendo nuestro pasEl Salvador.OBJETIVOS ESPECFICOS. Analizar cules son las son las condiciones apropiadas del lugar donde se quiera realizar excavaciones para poner a actuar este tipo de generacin. Investigar los tipos de generacin geotrmica que existen, definir cules son y la aplicacin que estos posean. Determinar los beneficios que conduce la utilizacin de este tipo de energa tanto para la nocontaminacindelmedio ambiente, como para laproduccineconmica de un recurso tan necesario llamado electricidad. Considerar las ventajas e inconvenientes que crearse en cuanto a la generacin de energa geotrmica.LOS YACIMIENTOS GEOTRMICOS.Definicin y condicionesCuando en un rea geogrfica concreta se cumplen las condiciones geolgicas y econmicas necesarias para que se puedan explotar los recursos geotrmicos del subsuelo, se dice que en ese punto existe un yacimiento geotrmico.ROCA CALIENTE SECA YSISTEMASGEOTRMICOS ESTIMULADOSLas limitaciones o condiciones geolgico-econmicas delconceptode yacimiento geotrmico, dependen mucho delestadodedesarrollode latecnologade extraccin de los fluidos geotrmicos y de transformacin del calor contenido en ellos en una forma de energa til para elhombre.As, nos encontramos con que, si la tecnologa sigue progresando en el sentido actual, pronto habr que definir un tercer tipo de yacimiento geotrmico: el de roca caliente seca (HDR), en el que no existe fluido portador de calor nimaterialespermeables. Ambos factores son introducidos artificialmente por elhombre.Las experiencias pilotos en este sentido progresan da a da, habindose llegado ya a producir electricidad en campos de este tipo.Los resultados obtenidos en la creacin de este tipo de yacimientos geotrmicos "artificiales" ha conducido a la denominacin de Sistemas geotrmicos estimulados (EGS) en los que se engloba a todos los yacimientos creados o desarrollados porel hombrey en los que se utilizan lastcnicasdesarrolladas en los campos de roca caliente seca para la creacin y/o estimulacin del yacimiento.

Se incluyen, por tanto, en esta denominacin, tanto los yacimientos de roca caliente seca como aquellos yacimientos convencionales que, por su bajaproductividad, requieren para su aprovechamiento elempleode las tcnicas de estimulacin de yacimientos.TECNOLOGA DE APROVECHAMIENTOTal y como se encuentran en laTierralos recursos geotrmicos no pueden ser aprovechados por el hombre. Para ello es necesario convertirlo en una forma de energa directamente utilizable. Esta conversin depender, sobre todo, del nivel trmico del recurso.El primer paso en esta conversin es trasladar el recurso, que se encuentra a profundidades de 1,5-3 km, hasta la superficie. Esto se consigue por la presencia de un fluido que acta de vehculo transportador de la energa. Este fluido accede a la superficie mediante los sondeos perforados por el hombre. Para cumplir suobjetivo, los sondeos han de reunir las condiciones de dimensin y acabado adecuadas, de manera que duren el mayor tiempo posible, produciendo la mxima cantidad de fluido, con el menor coste demantenimiento.El fluido geotrmico, una vez alcanzada la superficie, se ha de someter a las transformaciones necesarias para que su energa trmica potencial pueda ser aprovechada. Losprocesosempleados en la transformacin dependen del nivel trmico del fluido. Los de alta temperatura (T > 150C) se emplean para la produccin directa de electricidad; los de media temperatura (100C < T < 150C) se pueden emplear para producir electricidad mediante el uso de ciclos binarios, que hoy en da presentan todava rendimientos termodinmicos muy bajos, siendo su mejor utilizacin la aplicacin en procesos industriales; y, por ltimo, los de baja temperatura (T < 100C) se emplean en usos directo del calor, como calefaccin de viviendas, procesos industriales, usos agrcolas, y cuando la temperatura es muy baja (20-30C), agua caliente sanitaria yaire acondicionadocon el empleo de bomba de calor.

PRODUCCIN DE ELECTRICIDADLos procesos empleados para producir electricidad a partir de fluidos geotrmicos de alta temperatura dependen de las caractersticas termodinmicas de dichos fluidos en sualmacnprofundo.A este respecto, se pueden diferenciar tres tipos de yacimientos geotrmicos de alta temperatura: Yacimiento de vapor seco Yacimiento de agua sobrecalentada o vapor hmedo Yacimiento de salmuerasEn los yacimientos de vapor seco el fluido, debido a las condiciones de presin y temperatura, se encuentra en fase gaseosa, y est constituido por una mezcla de vapor de agua ygases. En los yacimientos de agua sobrecalentada, debido a las elevadas presiones, el fluido se encuentra en fase lquida. Cuando se comunica con la superficie mediante el sondeo y, por lo tanto, se pone a la presin atmosfrica, se produce una mezcla de fases dando lugar a una cantidad de vapor, que una vez separado del agua caliente puede ser enviado a turbinas, y a una cantidad de agua caliente de menor entalpa que la original de almacn. Los yacimientos de salmueras constituyen una variedad de los campos de agua caliente, pero que debido a la elevada concentracin en sales es difcil producir elflashy la consiguiente mezcla de vapor de agua. Por ello es necesario que cedan toda su entalpa (y temperatura) a un fluido que puede utilizarse en las turbinas y que generalmente es agua dulce.Para cada uno de estos tipos de yacimientos de alta temperatura existe una tecnologa de aprovechamiento energtico.

Yacimientos de vapor seco.Se pueden explotar mediante dos tipos de ciclos termodinmicos: "Ciclo directo sin condensacin". Tras su paso por turbinas el vapor escapa libremente a laatmsfera. Los costes de instalacin son muy bajos, pero tambin sueficaciaes muy baja. Se suelen emplear en plantas piloto, o en unidades aisladas de pequeapotencia. "Ciclo directo con condensacin". Esta tecnologa es la ms comn en los grandes campos geotrmicos de vapor seco. El vapor despus de su paso por turbinas es condensado, separndose los gases.Yacimientos de agua sobrecalentada.Estos campos se explotan mediante ciclo semi- directo con flash en una o varias etapas y con condensacin. Este ciclo es el utilizado en la mayor parte de las centrales geo-termoelctricas. La primera operacin que se realiza es la separacin de las fases vapor y agua lquida. El vapor se enva a la turbina de alta presin. El agua separada, todava muy caliente, es sometida a nuevos flashing, con separacin de vapor a baja presin que se enva a turbinas de baja presin. Esta operacin puede ser repetida tantas veces como lo permita la entalpa o temperatura del agua separada.

Yacimientos de salmueras.Estos campos han de ser explotados mediante ciclos binarios. En ellos el fluido geotrmico cede su calor a un fluido binario, que una vez adquirido el calor y ya en fase vapor pasa a las turbinas. Posteriormente, tras un proceso de condensacin, el fluido binario vuelve al intercambiador, por lo que este fluido se encuentra en un circuito cerrado. Cuando el fluido geotrmico tiene suficiente entalpa (>200 kcal/kg), se puede utilizar como fluido binario agua. Sin embargo cuando el fluido geotrmico tiene menor entalpa (yacimientos de media temperatura), se usa como fluido binario compuestos con bajo punto de ebullicin (como los denominados freones).

USO DIRECTO DEL CALORA la hora de emplear un recurso geotrmico de baja temperatura, existen tres caractersticas que definen la explotacin: Caudal de produccin Temperatura de produccin Salinidad del agua caliente

Las dos primeras influyen en las dimensiones de la operacin (a travs de la potencia trmica disponible) y en el esquema de utilizacin que se adopte.La tercera caracterstica, es decir, la salinidad, influye en elsistemade explotacin. En efecto, el fluido geotrmico una vez cedido su calor, plantea el problema de su uso posterior o eliminacin. Si es de baja salinidad puede ser utilizado en riegos o eliminado directamente en laredde alcantarillado o corrientes superficiales. Sin embargo, cuando su salinidad sobrepasa los 5-10 gr/l, lo que suele ocurrir muy a menudo, no se puede utilizar y laleyno permite su eliminacin en superficie, por lo que se hace necesario su inyeccin en el subsuelo, en la misma formacin acufera de la que procede.Este sistema de explotacin con sondeo de extraccin y sondeo de inyeccin se conoce como "doblete geotrmico". La explotacin del recurso ha de hacerse entonces con un sondeo de produccin dotado, si es necesario, debombasde extraccin;una redde conduccin de agua geotrmica hasta el intercambiador principal; la estacin de intercambio; una red de retorno hasta el sondeo de inyeccin; una estacin de bombeo si as lo requieren las condiciones de inyeccin y, finalmente, el sondeo de inyeccin.Para que el fluido existente en el entorno del sondeo de extraccin no se enfre, es necesario alejar suficientemente el sondeo de inyeccin.RECURSOS DE MUY BAJA TEMPERATURA.Energa geotrmica de los acuferos.En las capas menos profundas de la corteza terrestre, que se encuentran muy prximas a la superficie, tambin est presente la energa geotrmica.La temperatura del subsuelo a profundidades de apenas unas decenas de metros se mantiene sensiblemente constante como expresin del flujo de calor procedente del interior de la Tierra. Tan slo en los metros ms cercanos a la superficie sta se ve ligeramente influenciada por las variaciones trmicas estacionales.Esta energa puede estar contenida en dosmediosdiferentes: por una parte las materiales que constituyen el subsuelo y por otro el agua contenida en los acuferos. En ambos medios existe una importante cantidad de calor que se renueva continuamente y puede ser extrada siempre que la intensidad de la extraccin sea del mismo orden de magnitud que la renovacin natural.

La extraccin de este calor de bajo nivel trmico (