Geotermia
Páginas: 27 (6731 palabras)
Publicado: 27 de noviembre de 2014
21
ENERGÍA GEOTÉRMICA
21.1. Origen ............................................................................................ 489
21.2. Potencial ......................................................................................... 494
21.3. Tecnología ....................................................................................... 497
21.4. Costes............................................................................................ 506
21.5. Impacto ambiental ........................................................................... 509
21.6. Situación actual ............................................................................... 511
487
488
21. ENERGÍA GEOTÉRMICA
El nombre “geotérmica” deriva de
dos las palabras griegas: “geo”
quesignifica “Tierra” y “Termo”
que significa “calor”.
21.1. Origen
La Tierra, además de disponer de energía procedente del exterior,
fundamentalmente del Sol, que da origen, directa o indirectamente, a
diversas tipos de energías renovables (solar, eólica, oleaje, maremotérmica,
etc.), también dispone de energías endógenas. Un tipo de energía endógena
es la energía térmica, la cual proviene dela importante cantidad de calor que
la Tierra almacena en su interior. Por su procedencia, a esta energía térmica
interna de la Tierra se le denomina energía geotérmica y se la incluye dentro
del grupo de energías renovables, ya que la disipación del calor almacenado
requeriría el transcurso de millones de años.
Para representar la estructura
interna de la Tierra existen dos
modelos: elmodelo geoquímico y el modelo dinámico. Estos
clasifican a la estructura de la
Tierra desde la superficie hasta
su centro, el cual se encuentra
a una profundidad de 6.371km,
en función de su composición
química y de la rigidez y plasticidad, respectivamente (figura
21.1)
En el modelo geoquímico existen tres capas concéntricas:
Corteza, manto y núcleo.
Figura 21.1. Modelos de la estructurainterna de la Tierra
La capa externa de la superficie,
denominada corteza, está constituida por rocas en estado sólido. Su espesor rara vez supera
los 70km, la densidad media es
de aproximadamente 3g/cm3 y
la temperatura media en su límite inferior es de unos 400ºC.
La segunda capa, denominada manto, se halla inmediatamente debajo de la anterior. Se compone
de manto superior (700km deprofundidad, 1500ºC de temperatura y 3,3g/cm3 de densidad) y de
manto inferior (2.900km de profundidad, 3.000ºC de temperatura y 5,7g/cm3 de densidad). Los materiales que constituyen el manto tienen una composición mineralógica distinta de las de las rocas
de la parte superficial.
A partir de los 2.900km se inicia la tercera capa denominada núcleo. Se compone de núcleo externo
(5.100km deprofundidad, 4.000ºC de temperatura y 9g/cm3 de densidad) y de núcleo interno (hasta
6.371km de profundidad, 6000ºC de temperatura y 12g/cm3 de densidad)
En el modelo dinámico la estructura se compone de cuatro capas: Litosfera
(abarca los
100km iniciales del manto superior), constituye
una parte sólida y rígida; Astenosfera
(250km de profundidad en el manto superior), fundamentalmente es una capasólida,
aunque también contiene parte plástica; Mesosfera (abarca parte del manto superior y todo
el manto inferior), constituye una capa solida; y Endosfera (abarca todo el núcleo), tiene parte
fluida, correspondiente al núcleo externo, y parte sólida, correspondiente al núcleo interno.
489
La ecuación de conducción de calor viene dada por:
q = KT (∆T/z)
En esta expresión q (W/m2) es elflujo de calor por metro cuadrado que fluye verticalmente a través
de la Tierra. ∆T es la diferencia de temperatura a la distancia vertical z, y ∆T/z es el gradiente
térmico. La constante KT es la conductividad térmica del terreno (en W/mºC) y es igual al flujo de
calor por segundo que atraviesa un área de 1 metro cuadrado cuando el gradiente térmico es de
1ºC por metro en la dirección del...
ENERGÍA GEOTÉRMICA
21.1. Origen ............................................................................................ 489
21.2. Potencial ......................................................................................... 494
21.3. Tecnología ....................................................................................... 497
21.4. Costes............................................................................................ 506
21.5. Impacto ambiental ........................................................................... 509
21.6. Situación actual ............................................................................... 511
487
488
21. ENERGÍA GEOTÉRMICA
El nombre “geotérmica” deriva de
dos las palabras griegas: “geo”
quesignifica “Tierra” y “Termo”
que significa “calor”.
21.1. Origen
La Tierra, además de disponer de energía procedente del exterior,
fundamentalmente del Sol, que da origen, directa o indirectamente, a
diversas tipos de energías renovables (solar, eólica, oleaje, maremotérmica,
etc.), también dispone de energías endógenas. Un tipo de energía endógena
es la energía térmica, la cual proviene dela importante cantidad de calor que
la Tierra almacena en su interior. Por su procedencia, a esta energía térmica
interna de la Tierra se le denomina energía geotérmica y se la incluye dentro
del grupo de energías renovables, ya que la disipación del calor almacenado
requeriría el transcurso de millones de años.
Para representar la estructura
interna de la Tierra existen dos
modelos: elmodelo geoquímico y el modelo dinámico. Estos
clasifican a la estructura de la
Tierra desde la superficie hasta
su centro, el cual se encuentra
a una profundidad de 6.371km,
en función de su composición
química y de la rigidez y plasticidad, respectivamente (figura
21.1)
En el modelo geoquímico existen tres capas concéntricas:
Corteza, manto y núcleo.
Figura 21.1. Modelos de la estructurainterna de la Tierra
La capa externa de la superficie,
denominada corteza, está constituida por rocas en estado sólido. Su espesor rara vez supera
los 70km, la densidad media es
de aproximadamente 3g/cm3 y
la temperatura media en su límite inferior es de unos 400ºC.
La segunda capa, denominada manto, se halla inmediatamente debajo de la anterior. Se compone
de manto superior (700km deprofundidad, 1500ºC de temperatura y 3,3g/cm3 de densidad) y de
manto inferior (2.900km de profundidad, 3.000ºC de temperatura y 5,7g/cm3 de densidad). Los materiales que constituyen el manto tienen una composición mineralógica distinta de las de las rocas
de la parte superficial.
A partir de los 2.900km se inicia la tercera capa denominada núcleo. Se compone de núcleo externo
(5.100km deprofundidad, 4.000ºC de temperatura y 9g/cm3 de densidad) y de núcleo interno (hasta
6.371km de profundidad, 6000ºC de temperatura y 12g/cm3 de densidad)
En el modelo dinámico la estructura se compone de cuatro capas: Litosfera
(abarca los
100km iniciales del manto superior), constituye
una parte sólida y rígida; Astenosfera
(250km de profundidad en el manto superior), fundamentalmente es una capasólida,
aunque también contiene parte plástica; Mesosfera (abarca parte del manto superior y todo
el manto inferior), constituye una capa solida; y Endosfera (abarca todo el núcleo), tiene parte
fluida, correspondiente al núcleo externo, y parte sólida, correspondiente al núcleo interno.
489
La ecuación de conducción de calor viene dada por:
q = KT (∆T/z)
En esta expresión q (W/m2) es elflujo de calor por metro cuadrado que fluye verticalmente a través
de la Tierra. ∆T es la diferencia de temperatura a la distancia vertical z, y ∆T/z es el gradiente
térmico. La constante KT es la conductividad térmica del terreno (en W/mºC) y es igual al flujo de
calor por segundo que atraviesa un área de 1 metro cuadrado cuando el gradiente térmico es de
1ºC por metro en la dirección del...
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