Energía Geotérmica

-------------------------------------------------
OBJETIVOS:
1. Que el alumno aprenda a diferenciar los conceptos de calor y trabajo como formas de energía y conozca la relación entre ambos, asi como su aplicación tomando como modelo una planta geotermoeléctrica.

-------------------------------------------------
INVESTIGACIÓN:
Se conoce como energía geotérmica, a la enorme cantidad deenergía que se almacena en el núcleo, manto y corteza de nuestro planeta. Entre sus orígenes se consideran el decaimiento de elementos radioactivos naturales a través de la historia de la tierra, el calentamiento producido por el impacto y compresión de materiales durante su formación, y la energía liberada por matarles fundidos (hierro, níquel, cobre, etc.) que formaron el núcleo en las épocasiníciales. Se cree que en la base de la corteza continental (80 a 100 km) se cree que las temperaturas están en el intervalo de 200 °C a 1000°C y en el centro (4 600 km) las temperaturas pueden ser del orden de 3 500 °C a 4 000°C. Por tanto el valor medio del flujo de calor en la superficie de la tierra es de 82 W/m2 y para toda la superficie terrestre se tendrían 42 millones de megawatts3disipándose al exterior. De este modo la energía contenida en una cubierta de 10 km de espesor sería suficiente para cubrir las necesidades energéticas del planeta durante los próximos seis millones de años. Por supuesto, no existen los medios para aprovechar toda esta energía, pero el ejemplo ilustra la magnitud del recurso geotérmico. (Salas, 2006)
La energía geotérmica, es una energía peculiar, que notiene sus orígenes en la radiación solar, ya que aprovecha el calor que sale del interior de la tierra (los primeros en utilizarla fueron los italianos, en 19904). Las plantas geotérmicas explotan los depósitos subterráneos naturales de vapor y de agua, que alcanza gran temperatura y se encuentran en zonas de la superficie terrestre de alto gradiente geotérmico debido a la actividad volcánica.Esto es en algunas zonas de la tierra, las rocas del subsuelo se encuentran a temperaturas elevadas, almacenando energía geotérmica, para cuya extracción es necesaria la presencia de yacimientos de agua: debido a la temperatura, el agua saldara en forma de vapor y se podrá aprovechar para accionar una turbina. (Castellanos, 2004)
Los pozos de producción geotérmica comúnmente alcanzan los dos km yraras veces más de 3 km. Sin embargo, aun bajo las más optimistas suposiciones de desarrollo tecnológico, una gran parte de esta energía está muy lejos de ser aprovechada por el hombre. A pesar de que las perforaciones han alcanzado 12 km y pueden llegar a los 15 o 50 km en el futuro, las profundidades a las cuales el calor puede ser extraído económicamente no son mayores a cinco km. (Salas, 2006)En una planta de energía geotérmica el calor o el agua caliente de las reservas geotérmicas proporcionan la fuerza que mueve las turbinas (generadores) y producen electricidad. El agua utilizada regresa a su fuente original por medio de inyección, de tal forma que puede ser recalentada en la reserva para mantener la presión y, de esta manera, conservar la reserva. Existen diferentes tipos deplantas geotérmicas, dependiendo de la temperatura y presión de la reserva. (Aguirre, 1996)
1. Reserva seca que produce vapor pero muy poco agua. El vapor se calienta y se bombea directamente a una planta de vapor para hacer girar un generador de turbina.

2. Reserva de agua caliente. En este tipo de reserva el agua caliente (entre 150 a 400 °C) se lleva a la superficie por la misma presión dela reserva; cuando llega a la planta en forma de vapor mueve las turbinas de un generador.

3. Reserva binaria. Es una reserva cuya temperatura no es suficiente para generar el vapor que mueva las turbinas de un generador (entre 250 y 300 °C). En este tipo de sistema el agua geotérmica se hace pasar por un intercambiador de calor, calentando otro liquido, como el isopentano, cuyo punto...