Energia geotermica

LA ENERGIA GEOTERMICA: POSIBILIDADES DE DESARROLLO EN CHILE
Alfredo Lahsen Azar Departamento de Geología Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile.

ANTECEDENTES GENERALES Origen y distribución de los Recursos Geotérmicos Los recursos geotérmicos provienen del calor natural de la Tierra, cuyo flujo promedio mundial es de 82 mW/m2, el cual corresponde a un flujo de 99mW/m2en los fondos oceánicos y a 57 mW/m2 en los continentes (Uyeda, 1988). Este calor natural se manifiesta normalmente en el aumento de la temperatura con la profundidad; este es el gradiente geotérmico que en promedio, a nivel, mundial es del orden de 30° C/Km. De acuerdo con esto, a 2.000 m de profundidad se tendría una temperatura de 60-70°C, lo cual es bastante poco significativo como energíautilizable. Sin embargo, en ciertas regiones de la tierra se presentan flujos calóricos o gradientes geotérmicos mucho mayores que el normal; el calor natural de tales regiones constituye la Energía Geotérmica y está generalmente asociada con actividad sísmica y volcánica. La tectónica global de placas ofrece una excelente explicación acerca del confinamiento, en zonas o franjas claramentedefinidas, de los focos sísmicos, las anomalías del flujo calórico y la actividad volcánica. Estas zonas, a su vez coinciden en la mayoría de los casos con los márgenes generativos o destructivos de placas litosféricas (Fig. 1). Una de las zonas más importantes a este respecto sigue aproximadamente los márgenes del Océano Pacífico, en la cual se encuentran cerca del 60% de los volcanes del mundo.

Fig.1. Distribución de las principales placas corticales

2 Estructura de los Sistemas Geotérmicos Los antecedentes aportados por las investigaciones geológicas, geofísicas y geoquímicas de una gran cantidad de sistemas geotérmicos permiten construir un modelo básico de la estructura de estos sistemas (Fig. 2). Aún cuando cada sistema difiera en cierta medida de los otros, su ocurrencia estácondicionada por los siguientes factores básicos: Fuente de Calor: Corresponde generalmente a un cuerpo de magma a unos 600-900°C emplazado a menos de 10 km de profundidad, desde el cual se trasmite el calor a las rocas circundantes. Recarga de agua: El agua meteorica o superficial debe tener la posibillidad de infiltrarse en el subsuelo, a través de fracturas o rocas permeables, hasta alcanzar laprofundidad necesaria para ser calentada. Reservorio: Es el volumen de rocas permeables a una profundidad accesible mediante perforaciones, donde se almacena el agua caliente o el vapor, que son los medios para utilizar el calor. Cubierta impermeable: Impiden el escape de los fluídos hacia el exterior del sistema, usualmente corresponde a rocas arcillosas o a la precipitación de sales de las mismasfuentes termales.

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Fig. 2. Modelo de sistema geotérmico indicando los principales factores que lo controlan

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Tipos de sistemas geotérmicos De acuerdo, principalmente con la recarga del agua y la estructura geológica del sistema, estos pueden dividirse en: Sistemas de agua caliente: Cuyos reservorios contienen agua a temperaturas entre 30 y 100°C. Sistemas de este tipo sonutilizados en la actualidad para calefacción y agroindustria principalmente. Sistemas de agua - vapor: Denominados también de vapor húmedo, contienen agua bajo presión a temperaturas superiores a 100°C. Este tipo de sistemas geotérmicos es el más común y de mayor explotación en la actualidad, pueden alcanzar temperaturas de hasta 350°C (Cerro Prieto, México). Sistemas de vapor seco: O de vapordominante, producen vapor sobrecalentado, la separación de la fase gaseosa se produce dentro del reservorio; el grado de sobrecalentamiento puede variar entre 0 y 50°C. Estos sistemas son poco comunes; como ejemplos de ellos se tienen Larderello y Monte Amiata (Italia), The Geysers (California) y Matsukawa (Japón). Sistemas de rocas secas calientes: Corresponden a zonas de alto flujo calórico, pero...