Los recursos geotérmicos Los recursos geotérmicos constituyen la parte de la energía geotérmica o calor interno de la Tierra, que puede ser aprovechada en términos económicos por el hombre. Se clasifican habitualmente en dos tipos: recursos geotérmicos de alta temperatura en los que ésta supera los !" #$ y recursos geotérmicos de ba%a y media temperatura, cuando ésta no alcan&a los !" #$. Las condiciones para la e'istencia en una &ona determinada de recursos de alta temperatura o ba%a temperatura son diferentes, primando en el primer caso las condiciones de tipo geológico y en el segundo las condiciones de tipo económico. (oy en día e'isten instalaciones para producir electricidad a partir de fluidos geotérmicos, con una potencia total instalada en el mundo de m)s de *.+"" -e. Las e'plotaciones de ba%a temperatura con aprovechamiento directo de calor alcan&an una potencia instalada superior a !.""" -t, ello sin contar los aprovechamientos en baos termales que superan los /.!"" -t. Las tecnologías de aprovechamiento de los recursos geotérmicos dependen del nivel térmico disponible y del tipo de fluido e'istente en el yacimiento. 0n los yacimientos de alta temperatura se produce electricidad mediante una diversidad de tipos de ciclos termodin)micos en función de las características del fluido: ciclo directo con o sin condensación, ciclo semidirecto con flash en una o varias etapas y condensación, ciclos binarios utili&ando agua o alg1n fluido de ba%o punto de ebullición, etc. 2l aprovechamiento de los recursos e'istentes en yacimientos de ba%a temperatura se reali&a con el empleo de un intercambiador que separa el circuito del fluido geotérmico habitualmente cargado en sales, del circuito de distribución y uso de calor. Los datos económicos disponibles, de car)cter y rango muy disperso, permiten fi%ar para las centrales geotermoeléctricas una inversión por 3- instalado del orden de /"" a 4"" euros, mientras que el costo del 3-.h 3-.h producido es de ","+5","/ euros. 6ara las e'plotaciones de ba%a temperatura la homogenei&ación de datos es bastante m)s difícil. 7o obstante, se aceptan cifras de .!""58.!"" euros por T069ao sustituida y costos de producción de la 3ilotermia del orden de !58! euros.
Los yacimientos geotérmicos Definición y condiciones
$uando en un )rea geogr)fica concreta se cumplen las condiciones geológicas y económicas necesarias para que se puedan e'plotar los recursos geotérmicos del subsuelo, se dice que en ese punto e'iste un yacimiento geotérmico. Las condiciones geológicas necesarias para la existencia de un yacimiento geotérmico de alta temperatura son:
2. 0star presente en una de las )reas o &onas inestables antes mencionada, con lo cual est) asegurada la e'istencia de un foco de calor activo que proporcione un flu%o calorífico anómalo. . 0'istencia a profundidad adecuada ;,!58 3m<, de capas de materiales permeables o almacén que permiten la circulación de los fluidos capaces de e'traer el calor de la roca. $. 0stos fluidos han de permanecer en profundidad, de manera que se evite la disipación continua de la energía de la roca. 6ara que ello ocurra es necesaria la presencia de materiales impermeables que act1en de sello de los almacenes.
Baja temperatura
6ara la e'istencia de yacimientos de ba%a temperatura no son necesarias estas estrictas condiciones geológicas. 0stos yacimientos se encuentran en &onas estables de la corte&a terrestre, en las que el gradiente geotérmico no es anómalo. La 1nica condición geológica requerida en estos casos es la e'istencia, a la profundidad adecuada ;,!58,! 3m<, de materiales geológicos permeables capaces de contener y de%ar circular fluidos que e'traigan el calor a la roca. 0'iste, no obstante, una segunda condición muy importante no geológica, sino económica. =ebido al ba%o nivel térmico del fluido ;/"54" #$<, este ha de ser utili&ado en aplicaciones directa del calor, lo que requiere la e'istencia en sus pro'imidades de un centro de consumo adecuado e importante.
Las limitaciones o condiciones geológico-económicas del concepto de yacimiento geotérmico, dependen mucho del estado de desarrollo de la tecnología de extracción de los fluidos geotérmicos y de transformación del calor contenido en ellos en una forma de energía útil para el homre!
2sí, nos encontramos con que, si la tecnología sigue progresando en el sentido actual, pronto habr) que definir un tercer tipo de yacimiento geotérmico: el de roca caliente seca ;(=><, en el que no e'iste fluido portador de calor ni materiales permeables. 2mbos factores son introducidos artificialmente por el hombre. Las e'periencias pilotos en este sentido progresan día a día, habiéndose llegado ya a producir electricidad en campos de este tipo. Los resultados obtenidos en la creación de este tipo de yacimientos geotérmicos ?artificiales@ ha conducido a la denominación de Sistemas geotérmicos estimulados ;0AS< en los que se engloba a todos los yacimientos creados o desarrollados por el hombre y en los que se utili&an las técnicas desarrolladas en los campos de roca caliente seca para la creación y9o estimulación del yacimiento. Se incluyen, por tanto, en esta denominación, tanto los yacimientos de roca caliente seca como aquellos yacimientos convencionales que, por su ba%a productividad, requieren para su aprovechamiento el empleo de las técnicas de estimulación de yacimientos . "al y como se encuentran en la "ierra los recursos geotérmicos no pueden ser apro#echados por el homre! $ara ello es necesario con#ertirlo en una forma de energía directamente utili%ale! &sta con#ersión depender', sore todo, del ni#el térmico del recurso!
0l primer paso en esta conversión es trasladar el recurso, que se encuentra a profundidades de ,!5+ 3m, hasta la superficie. 0sto se consigue por la presencia de un fluido que act1a de vehículo transportador de la energía. 0ste fluido accede a la superficie mediante los sondeos perforados por el hombre. 6ara cumplir su ob%etivo, los sondeos han de reunir las condiciones de dimensión y acabado adecuadas, de manera que duren el mayor tiempo posible, produciendo la m)'ima cantidad de fluido, con el menor coste de mantenimiento. 0l fluido geotérmico, una ve& alcan&ada la superficie, se ha de someter a las transformaciones necesarias para que su energía térmica potencial pueda ser aprovechada. Los procesos empleados en la transformación dependen del nivel térmico del fluido. Los de alta temperatura ;T B !" #$< se emplean para la producción directa de electricidadC los de media temperatura ;""#$ D T D !"#$< se pueden emplear para producir electricidad mediante el uso de ciclos binarios, que hoy en día presentan todavía rendimientos termodin)micos muy ba%os, siendo su me%or utili&ación la
aplicación en procesos industrialesC y, por 1ltimo, los de ba%a temperatura ;T D "" #$< se emplean en usos directo del calor, como calefacción de viviendas, procesos industriales, usos agrícolas, y cuando la temperatura es muy ba%a ;8"5+" #$<, agua caliente sanitaria y aire acondicionado con el empleo debomba de calor.
La geotermia en el mundo (L)*+ D("
$roducción de electricidad Los primeros intentos de producción de electricidad con energía geotérmica comien&an con los e'perimentos en Etalia, del 6ríncipe Aionori $onti entre 4"F y 4"!. La primera planta ;8!" 3-e< se construye en 4+. 0n 4!" se alcan&an los +"" -e en Etalia, en el yacimiento de Landarello. 0n 4!* comien&a la producción geotermoeléctrica en 7ueva Gelanda, con el yacimiento de -aira3ei, en 4!4 en é%ico, yacimiento de 6athe y en 4/" en 0stados Hnidos con el yacimiento de The Aeysers. 2 partir de 4I+, ao de la primera crisis del petróleo se produce la gran e'pansión en la generación de electricidad con energía geotérmica, incorpor)ndose sucesivamente Japón, Eslandia y 0l Salvador ;4I!<, Endonesia, Kenia, Turquía y ilipinas ;4*"<, 7icaragua ;4*!<, $osta >ica ;44!<, Auatemala ;8"""<, etc. 6ara algunos de estos países, la producción geotermoeléctrica representa una fracción importante de su producción eléctrica total: ilipinas 7icaragua 0l Salvador Eslandia
/,8M I,"M !,FM
+,"M
$osta >ica
I,*M
Kenia
!,+M
7ueva Gelanda
!,M
Endonesia
+,"M
)&"&./0( D& (L"( "&/$&.("*.(
0NOLH$EP7 =0 6OT07$E2 E7ST2L2=2 07 0L H7=O
6>O=H$$EP7 =0 0L0$T>E$E=2= ;2o 8"""< 6otencia instalada ;-e<:
)eneración de electricidad
Total en el mundo
I.4IF
00HH
8.88*
ilipinas
.4"4
Etalia
I*!
é%ico
I!!
Endonesia
!4"
JapónEn 2002 la cifra ha alcanzado !FI los 8.350 MWe 7ueva Gelanda
F+I
*tili%ación directa del calor 0'isten pruebas de que el uso directo del calor de la Tierra es tan antiguo como el hombre. Todas las civili&aciones antiguas conocían y usaban la balneoterapia. 6ero el uso industrial y a mayor escala de esta energía se produce también en el siglo QQ, siendo en este caso Eslandia el país pionero, donde ya en la década de los 8" se comien&a a calefactar invernaderos con energía geotérmica. 0n 4+" se establece el primer sistema de destrict5heating en >ey3iavi3 para suministrar calor a I" casas. 0s en la década de los !" cuando comien&a a desarrollarse a mayor escala el aprovechamiento de la energía geotérmica de ba%a temperatura en Eslandia, Etalia, 7ueva Gelanda y Japón. 2 principio de los setenta ya se habían incorporado (ungría, Kenya, la H>SS y rancia. 0n el 4I! tenían también producción de calor ilipinas, Turquía y 00HH. 2 partir de entonces, como ocurrió con la generación de electricidad se
produce la gran e'pansión. 2ustria y 2lemania ;4*"<, 2ustralia, $anad), $hina, 6olonia, >umania, Sui&a, Rugoslavia en 4*!, etc., alcan&ando en el ao 8""", el n1mero de !* los países con aprovechamientos, declarados y de cierta entidad, del calor geotérmico. )&"&./0( D& B(1( "&/$&.("*.(
HTELEG2$EP7 =E>0$T2 =0L $2LO> ;2o 8"""<. 6otencia instalada ;-t<: "otal en el mundo
!.F!
00HH
+.I//
$hina
8.8*8
Eslandia
.F/4
Japón
./I
Turquía
*8"
Sui&a
!FI
(ungría
FI+
2lemania
+4I
0NOLH$EP7 =0 6OT07$E2 E7ST2L2=2 07 0L H7=O *so directo del calor
)eotermia de muy aja temperatura! &nergía de los acuíferos
2sociada al desarrollo de los usos directos del calor se produce la evolución de las aplicaciones de la bomba de calor para aprovechamiento del calor contenido en el subsuelo m)s superficial y en las aguas subterr)neas poco profundas. =ada la pequea envergadura individual de estas operaciones se dispone de menos referencias históricas. 0s bien conocido el desarrollo en la década de los I" y *" en rancia con la implantación de un sistema de cobertura de riesgo geológico, para casos de sondeos improductivos. 2ctualmente en 0uropa e'iste un incremento continuo del n1mero de instalaciones que alcan&ó el /M en 8""8 respecto a 8"".
)&"&./0( D& /*2 B(1( "&/$&.("*.(
070>A2 =0 LOS 2$H0>OS R SHSH0LO 6O$O 6>OH7=O ;O2 =0 $2LO>< 6otencia instalada ;-t<. 2o 8""8: "otal *nión &uropa
+!!.*+I ud +.8* -t
Suecia
I/.""" ud ."!/ -t
2lemania
I+.F!! ud !*I -t
rancia
+/.!"" ud !F -t
2ustria
+F.""" ud !4" -t
inlandia
4.*++ ud +8" -t
=inamarca
I.8"" ud */ -t
(olanda
!.8"" ud /8 -t
EL PERÚ TIENE UNA GRAN DISPONIBILIDAD DE RECURSOS GEOTERMICOS Ocupa el primer lugar en Sudamérica pr !u ni"el de e#plraci$n% Uno de los avances importantes que arroja el Informe Intermedio del Plan Maestro para el Desarrollo de los Recursos Geotérmicos del Perú 20102011! presentado "o# por el Ministerio de $ner%&a # Minas 'M$M( # la )%encia de *ooperaci+n Internacional de ,ap+n ',I*)( es que el Perú tiene una %ran disponi-ilidad de recursos %eotérmicos. Durante la presentaci+n de este estudio que se reali/+ un conocido "otel de an orja! se revel+ que el potencial %eotérmico de %eneraci+n de ener%&a eléctrica de nuestro pa&s! es de aproimadamente 2!340 M5 en 41 campos %eotérmicos -asados en la distri-uci+n de manantiales calientes # otras manifestaciones "idrotermales!de los cuales 6 se%ún el informe
son 17 los campos promisorios u-icados en )requipa! Moque%ua! 8acna #Puno! entre los cuales resaltan las /onas de )ncocollo # 8utupaca u-icadas en 8acna. 9$l 32: de los campos %eotérmicos # 3;: de la estimaci+n de los recursos potenciales eisten en /onas de alta elevaci+n entre 2!;00 6;000 msnm
COMPARACI&N POTENCIAL $n otro punto de este estudio! tam-ién se"ace una comparaci+n del potencial %eotérmico con otros pa&ses de la re%i+n!indicando que el Perú es el número uno en )mérica del ur por el nivel de eploraci+n que se re%istra # que su potencial %eotérmico es comparado al de Italia # =ueva >elanda. )simismo! so-re el impacto que causar&a el desarrollo de estos pro#ectos! se indica que de-ido a que todos los campos promisorios se encuentran en altas monta?as donde no "a# po-laciones formales no eiste una estricta necesidad de despla/amiento de po -laciones para el desarrollo de la ener%&a %eotérmica. $n términos de las especies prote%idas de flora # fauna! ser@ necesaria la evaluaci+n detallada so-re la eistencia de estas especies en una etapa temprana de la planificaci+n de cada pro#ecto -asado en esta tecnolo%&a. Aa# que mencionar que las conclusiones definitivas de esta Plan Maestro para el Desarrollo de los Recursos Geotérmicos del Perú 20 102011! se conocer@n en los pr+imos meses.
