CARACTERIZACIÓN DE ESCENARIOS RESPECTO A LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, A PARTIR DE ENERGÍA GEOTÉRMICA EN EL

SISTEMA GEOTÉRMICO PAIPA

PROBLEMA:

Actualmente el desarrollo y la innovación tecnológica han generado una demanda creciente de productos y recursos energéticos, siendo causante así de problemas como el llamado efecto invernadero. Inherente a dichos cambios se han generado la necesidad de formas de afrontar y minimizar tales efectos, llevando así a involucrar dentro de los planes de desarrollo mundial la fomentación y aplicación de recursos energéticos de formas alternativas y renovables y con miras a ser sustentables. Colombia dentro de su plan de desarrollo involucra el fomenta la generación de energía eléctrica de forma renovables tales como lo son la energía solar, hidráulica, biomasa y geotérmica. Siendo Paipa una zona de posible aprovechamiento geotérmico, el servicio geológico colombiano llevan a cabo estudios de caracterización de la zona y da diferentes alternativas de uso del recurso geotérmico haypresente, Siendo dichos estudios de gran tiempo de realización y muchas variables involucradas dentro del proceso. Lleva a la necesidad de investigar y analizar los resultados enfocándose a la generación de energía eléctrica a partir de energía geotérmicaen el sistema geotérmico de Paipa, evitando así el grado especulación que se dasin fundamento alguno sobre dicha generación,

¿Qué características se presentan en el sistema geotérmico de Paipa respecto a la generación de energía eléctrica a partir de energía geotérmica?

LOS OBJETIVOS:Objetivo General

Caracterizar escenarios respecto a la generación de energía eléctrica, a partir de energía geotérmica en el sistema geotérmica de Paipa. Para la verificación o descarte de dicha generación.

Objetivos Específicos

Recopilar información existe sobre la energía geotérmica y sobre el potencial geotérmico de sistema geotérmico de Paipa.

Localización de puntos críticos para ubicación de los posibles escenarios del sistema geológico de Paipa.

plantear los escenarios en el punto seleccionado. Hacer el estudio de escenarios de la generación de energía eléctrica a

partir de la energía geotérmica en Paipa Evaluar los resultados de viabilidad de la generación de energía eléctrica a

partir de la utilización de energía geotérmica. Presentación final del estudio de escenarios de la generación de energía

eléctrica a partir de la energía geotérmica en Paipa

JUSTIFICACIÒN DEL PROYECTO

La energía geotérmica es una alternativa clara para el abastecimiento de energía eléctrica ante el agotamiento de los recursos no renovables como el petróleo, carbón, gas natural, etc., siendo necesario realizar proyectos fundamentados en la protección del medio ambiente de este modo que mejore la calidad de vida de las personas. Paipa tiene un gran potencial geotérmico, partiendo de diferentes estudios realizados por el servicio geológico colombiano y los que se llevan a cabo actualmente se pueden obtener datos técnicos para poder realizar el estudio pertinente al potencial energético respecto a la generación eléctrica, aprovechando de forma eficiente los recursos geotérmicos existentes en el área geotérmica del municipio de Paipa,Siendo práctico para un proyecto tipo geotérmico el nivel de reconocimiento y descarte al igual que el planteamiento posibles escenarios que se pueden dar en el punto de estudio.

MARCO DE REFERENCIA

Marco Filosófico

Basando la investigación dentro de un marco investigativo, siendo el lineamiento la verificación o descarte de la generación de energía eléctrica a partir de energía geotérmica, con sus respectivos beneficios y repercusiones, se plantea un trabajo investigativo con bases en la ciencia y alejando discusiones de tipo cultural y social, siendo objeto la descripción de escenarios de la posibilidad de generación de energía eléctrica energía geotérmica sin llegar a los procesos sociales que esto conlleva siendo esto parte de las etapas de pre factibilidad y factibilidad dentro del marco de un proyecto de tipo geotérmico.

Marco Teórico

Los recursos geotérmicos son aquellos relacionados con el calor almacenado en el interior del planeta, el cual fluye naturalmente en la superficie. Las principales fuentes de calor apocan profundidad en la corteza terrestre, son el magma y grandes volúmenes de roca con concentraciones elevadas de elementos radiactivos, cuyas reacciones de desintegración libera cantidades significativas de energía termal.El potencial de aprovechamiento de los recursos geotérmicos es muy extensa, para usos de menor requerimiento energético las aplicaciones son, aguas termales en balnearios, y al aprovechamiento máximo de esta energía es la generación de energía eléctrica a partir del vapor geotérmico.Basándonos en los estudios realizados por ingeominas, daremos una conclusión de si es viable o no la creación de una planta de energía eléctrica a partir de energía geotérmica.Según la información recolectada por la organización estatal se estudiara y plantearan puntos críticos con sus respectivos escenarios, la información recolectada por la entidad es aplicada en una metodología específica que puede considerarse como un estándar internacional. Esta metodología incluye estudias de geología, geofísica y geoquímica, su integración de modelos conceptuales a numéricos. Estos estudios se desarrollan en al menos tres etapas relacionadas denominadas, reconocimiento, pre-factibilidad y factibilidad.Los estudios geológicos incluyen la elaboración de mapas geológicos y estructurales a diferentes escalas, estudios vulcanológicos, geo cronología estudios de alteración hidrotermal. Los estudios geofísicos, se centran la medición de propiedades físicas del subsuelo como temperatura, densidad, susceptibilidad, magnética, resistividad eléctrica, entre otras; los estudios geofísicos permiten

inferir rasgos estructurales, dimensiones y geometría de sistema geotérmico en el subsuelo. Los estudios geoquímicos están enfocados principalmente en la caracterización y evaluación de la relación entre especies contenidas en los fluidos geotérmicos, descargados por manantiales termales, fumarolas y otras magnificaciones superficiales de la zona de descarga de estos sistemas. A partir de la localización y caracterización química es posible estimar la temperatura del reservorio profundo, interpretar procesos como mezclas, ebullición y origen de los fluidos y conocer restricciones u oportunidades de utilización.

Colombia cuenta con una variedad de fuentes de energía, sin embargo no a explotado de una manera sistemática la geotermia, se han hecho algunos esfuerzos por desarrollarla desde hace aproximadamente 30 años. En 1997 fue perforado el primer pozo geotérmico en las Nereidas; en ese mismo año, ingeominas, emprendió una explotación geotérmica del volcán, comenzando con geología, vulcanología y geoquímica. Esos estudios preliminares indicaron la posibilidad de un yacimiento que opera algunas temperaturas entre 200-250º en un estrato maduro del volcán. A partir de la información recolectada y procesada por ingeominas, de las características de los yacimientos termales y datos de temperatura en pozos petroleros, se construyó el mapa geotérmico en Colombia.Un campo geotérmico está situado en un lugar con unas características tectónicas especiales, en el cual ciertas condiciones típicas geológicas, hidrológicas, estructurales y físicas, coexisten. Geotermia es la energía térmica acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de alta presión, sistemas de vapor o de agua caliente. La energía termal usada costa del permanente flujo de calor desde el núcleo de la tierra, a través del manto y hacia la superficie. La explotación de energía geotérmica se puede separar en geotermia cerca de la superficie y geotermia de alta profundidad.Mientras que la geotermia cerca de la superficie es explotada con colectores y sondas instalados en la tierra (profundidad aproximadamente 100-150 m) para suministrar energia de edificios individuales, la explotacion de alta profundidad ofrece la posibilidad de proyectos de suministro de energia mas largos, incluyendo la generacion de energia electrica

Conversión de la energía geotérmica en eléctrica.

La conversión de la energía geotérmica en electricidad consiste en la utilización de un vapor, que pasa a través de una turbina que está conectada a un generador, produciendo electricidad.

El principal problema es la corrosión de las tuberías que transportan el agua caliente.

Usos de la energía geotérmica

Balnearios: Aguas termales que tienen aplicaciones para la salud. Calefacción y agua caliente. Electricidad. Extracción de minerales: Se obtienen de los manantiales azufre, sal común,

amoniaco, metano y ácido sulfídrico. Agricultura y acuicultura: Para invernaderos y criaderos de peces.

Ventajas

Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto

ambiental que los originados por el petróleo, carbón...

Inconvenientes

1. Emisión de ácido sulfídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.

2. Emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero.3. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico,

amoniaco, etc.4. Contaminación térmica.5. Deterioro del paisaje.6. No se puede transportar.

Marco Conceptual

Geotermia:(o el calor de la tierra) es la energía termal acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de alta presión, sistemas de vapor o de agua caliente, así que en rocas calientes. La energía termal usada consiste en parte de la corriente permanente de calor desde el núcleo de la tierra, a través del manto y hasta la superficie, dónde la energía está desprendido a la atmósfera. La otra parte forman procesos de desintegración radiactiva que suceden naturalmente en el manto y liberan energía.

Energía eléctrica: energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos.

La tectónica: es la especialidad de la geología que estudia las estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre, las que las rocas adquieren después de haberse formado, así como los procesos que las originan

punto crítico: es aquel límite para el cual el volumen de un líquido es igual al de una masa igual de vapor o, dicho de otro modo, en el cual las densidades del líquido y del vapor son iguales. Si se miden las densidades del líquido y del vapor en función de la temperatura y se representan los resultados, puede determinarse la temperatura crítica a partir del punto de intersección de ambas curvas. Temperatura y presión por encima de la cual no se puede condensar un gas.

Geocronología: edad de eventos volcánicos y termales.

Hidrotermal: asociaciones de minerales secundarios formados por reacción e la roca con el fluido geotérmico de condiciones específicas de pH y temperatura.

Reservorio profundo: sistema termodinámico que permite obtener y aprovechar la energía.

Generador eléctrico: es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica

Turbina de vapor: es una turbo máquina motora, que transforma la energía de un flujo de vapor en energía mecánica a través de un intercambio decantidad de movimiento entre el fluido de trabajo (entiéndase el vapor) y el rodete, órgano principal de la turbina, que cuenta con palas o álabes los cuales tienen una forma particular para poder realizar el intercambio energético. 

Corrosión: es la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas.

Marco Legal

La norma ISO 14000 es un estándar internacional de gestión ambiental, que se comenzó a publicar en 1996,

La norma ISO 14000 es una norma internacionalmente aceptada que expresa cómo establecer un Sistema de Gestión Ambiental (SGA) efectivo. La norma está diseñada para conseguir un equilibrio entre el mantenimiento de la rentabilidad y la

reducción de los impactos en el ambiente y, con el apoyo de las organizaciones, es posible alcanzar ambos objetivos.

La norma ISO 14000 va enfocada a cualquier organización, de cualquier tamaño o sector, que esté buscando reducir los impactos en el ambiente y cumplir con la legislación en materia ambiental.

Ley numero 26848: ley orgánica de recursos geotérmicos

Decreto supremo número 009-2009-EM: modifican reglamento de la ley orgánica de recursos geotérmicos

Decreto 4131 de noviembre 3 del 2012. Por el cual se cambia la naturaleza jurídica del instituto colombiano de geología y minería

Plan nacional de desarrollo ley 1451 2011

ARTÍCULO 105. ENERGÍAS RENOVABLES. El Gobierno Nacional diseñará e implementará una política nacional encargada de fomentar la investigación, el desarrollo y la innovación en las energías solar, eólica, geotérmica, mareomotriz, hidráulica, undimotriz y demás alternativas ambientalmente sostenibles, así como una política nacional orientada a valorar el impacto del carbono en los diferentes sectores y a establecer estímulos y alternativas para reducir su huella en nuestro país.

Marco geográfico situacional

El estudio para el proyecto está basado en el punto eruptivo en la cabecera de la quebrada olitas, en la ciudad de Paipa.

Tipo de investigación

El desarrollo de la investigación es de tipo experimental debido al trabajo sobre el terreno de Paipa y su punto crítico, al igual que el modelamiento de generación conociendo así la viabilidad o no de la generación de energía eléctrica a partir de energía geotérmica.Por medio de las investigaciones realizadas por Ingeominas, se trazara la ubicación de un punto crítico sobre el cual podamos trabajar, allí se plantear escenarios los cuales nos indicaran la viabilidad o descarte de la creación de una planta eléctrica y que potencia generaría.Si la propuesta no es viable porque el punto crítico no tiene lo que se necesita para la generación de energía eléctrica, se deja el camino libre para que otros proyectos avancen en esta área como seria la creación aguas termales en balnearios.

Hipótesis

En el planteamiento buscamos la posibilidad o no, de la generación de energía eléctrica por medio de energía geotérmica, los estudios parecen apuntar a que la energía geotérmica producida en el punto crítico no es lo suficiente para la generación de energía eléctrica a partir de esta.

CARACTERIZACIÓN DE ESCENARIOS RESPECTO A LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, A PARTIR DE ENERGÍA GEOTÉRMICA EN EL

SISTEMA GEOTÉRMICO PAIPA

GLORIA STEFANY LAGOS TIRIACOD: 200820142

EDGAR YESID GARCÍA CABRERACOD: 200910601

JHON HENRY SANDOVAL LOPEZCOD: 200820502

PRESENTADO A: LAUREANO RUIZ

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIAINGENIERIA ELECTROMECANICA

SECCIONAL DUITAMA2012