ENERGÍA GEOTÉRMICA EN ARGENTINA

Transcripción

1 ENERGÍA GEOTÉRMICA EN ARGENTINA Pistone, Luis Villa Soto, Wilson Albiger, Juan Junio 2006

2 INTRODUCCIÓN En general el gradiente promedio cerca de la superficie (unos pocos km debajo), es de 0.03º C/m. Sin embargo, existen regiones donde el gradiente es mucho mayor al normal.

3 Se reconocen dos tipos de regiones en la estructura de la Tierra. -Las plataformas continentales de comportamiento relativamente estable y asociadas a zonas de baja entalpía. - Zonas de fallas localizadas en el borde de expansión de las placas tectónicas, asociadas a recursos de alta entalpía.

4

5 La fuente de calor, el reservorio, el área de recarga y los caminos de conexión a través de los cuales el agua fría de la superficie penetra el reservorio y, en la mayoría de los casos, escapa de regreso a la superficie, componen el Sistema Hidrotermal

6 CLASIFICACIÓN DE LOS RECURSOS GEOTÉRMICOS EN ARGENTINA

7 CLASIFICACIÓN DE RECURSO GEOTÉRMICO SISTEMA HIDROTERMAL VOLCÁNICO NO VOLCÁNICO

8 SISTEMA HIDROTERMAL VOLCÁNICO Las áreas más importantes en Argentina son: La Puna y La Cordillera de los Andes separadas por un segmento horizontal entre los 27 y 32 latitud sur donde no hay actividad volcánica.

9 VOLCÁNICO Volcánico: es donde las intrusiones del magma están emplazadas tan arriba en la corteza que inducen una circulación convectiva del agua subterránea.

10 Pueden ser clasificados en las siguientes categorías: vapordominante, agua-dominante y tipo agua caliente VOLCÁNICO SISTEMA HIDROTERMAL ALTA BAJA TEMPERATURA TIPO VAPOR DOMINANTE TIPO AGUA DOMINANTE TIPO AGUA CALIENTE SISTEMA DE CONVECCIÓN HIDROTERMAL

11 Tipo Vapor-dominante: los reservorios producen vapor seco saturado o levemente sobrecalentado a presiones por encima de la atmosférica. Agua y Vapor coexisten, pero el vapor es la fase continua dominante que regula la presión en el reservorio. TIPO VAPOR DOMINANTE

12 DOMUYO TIPO AGUA DOMINANTE COPAHUE TIPO VAPOR-DOMINANTE Provincia de Neuquén

13 Ejemplo de tipo vapor-dominante en Argentina Ejemplo de este tipo es Copahue donde se hallan temperaturas de más de 230º C a una profundidad de más de 1000m. El campo termal se localiza en el extremo occidental de una megacaldera de 15 por 20 km de diámetro, en cuyo límite oeste se ubica el Volcán Copahue de 2.977m.

14 Dentro del área termal de 1,2 km2, fue delimitada la zona de mayor interés geotérmico con posibilidad de desarrollo económico. Es una zona hipertérmica donde se hicieron tres pozos de exploración. COP-1: m, COP-2: m COP-3: 1065 m. A través de niveles de roca fisurada se encuentra dominantemente vapor a 230 C con una productividad media.

15 Agua-vapor o Tipo Agua-Dominante: Contienen agua presurizada a temperaturas mayores a 100ºC y pequeñas cantidades de vapor en las partes superficiales del reservorio que provocan burbujeo. La fase dominante es la líquida y es esta la que controla la presión dentro del reservorio. Ejemplos de este tipo en Argentina son Domuyo y Tuzgle.

16 El campo geotérmico de Tuzgle se encuentra en el altiplano de Salta y Jujuy. Las investigaciones se hallan en la etapa final de prefactibilidad, donde un área de aproximadamente 900km2 ha sido estudiada detalladamente. TIPO AGUA DOMINANTE Provincia de Jujuy Tuzgle

17 En Tuzgle, los estudios geoquímicos del agua indican una mezcla entre las aguas profundas y las superficiales y una temperatura geotermal del reservorio de 132º-142º C. Volcán Tuzgle

18 Tipo Agua Caliente: son campos capaces de producir agua caliente a temperaturas de hasta 100ºC. Los reservorios contienen agua en estado líquido. TIPO AGUA CALIENTE

19 NO VOLCÁNICO SISTEMAS DE CONVECCIÓN HIDROTERMAL SISTEMAS DE CONDUCCIÓN HIDROTERMAL Los recursos geotérmicos no volcánicos, de baja temperatura, se clasifican en: sistemas de convección hidrotermal y sistemas de conducción de calor.

20 NO VOLCÁNICOS SISTEMAS DE CONVECCIÓN SISTEMAS DE CONDUCCIÓN CUENCAS SEDIMENTARIAS ASOCIADOS A FALLAS TECTÓNICAS GRADIENTES NORMALES GRADIENTES ANORMALES

21 SISTEMAS DE CONVECCIÓN ASOCIADOS A FALLAS TECTÓNICAS La mayoría de los recursos geotérmicos de baja temperatura son sistemas de convección hidrotermal orientados alrededor de un solo pozo termal.

22 SISTEMAS DE CONVECCIÓN HIDROTERMAL En estos sistemas, hay circulación ascendente de agua que transfiere el calor de las rocas profundas a la superficie.

23 SISTEMAS DE CONVECCIÓN Recostados al Oeste de Argentina, sobre fallas rocosas en la Cordillera de los Andes

24 Estudios de reconocimiento en la región "El Ramal Jujeño", delimitaron tres zonas con manifestaciones termales con temperaturas en la superficie entre 37 y 58 C: Aguas Calientes de Caimancito, Laguna La Quinta Termas El Palmar. Ramal Jujeño

25 NO VOLCÁNICOS SISTEMAS DE CONDUCCIÓN En estos sistemas, la circulación ascendente de fluido no es tan importante como la existencia de altos gradientes térmicos en las rocas; transfiriendo calor a reservorios de agua de gran extensión.

26 NO VOLCÁNICOS SISTEMAS DE CONDUCCIÓN CUENCAS SEDIMENTARIAS GRADIENTES NORMALES GRADIENTES ANORMALES elevado flujo de calor

27 Cuenca Tacoralo Río Hondo Cuenca Chaco-Paraná Cuenca Pedro Luro Bahía Blanca Las condiciones para estos aprovechamientos se dan bajo muchas cuencas sedimentarias de Argentina

28 Algunos de ellos son: Chajarí, Arapey, Federación, Concordia, Dayma y Guaviyú.

29 USOS DIRECTOS DE LA GEOTERMIA EN ARGENTINA

30 Usos posibles en función de la temperatura

31 Argentina, gracias a sus características geológicas, presenta grandes áreas con manifestaciones termales. Debería plantearse un continuo y sistemático proceso de desarrollo de estos recursos de acuerdo a los requerimientos productivos y a las actividades domésticas.

32 Actualmente, existen 134 emprendimientos de uso directo. La capacidad total instalada es de 25,7 MWt. (termales)

33 EJEMPLOS DE PROJECTOS DE USO DIRECTO EN ARGENTINA

34 Bañoterapia Es la actividad predominante, con más de 112 emprendimientos a lo largo del país. Todos usan fluídos termales. La mayoría vinculados a campos geotérmicos de baja entalpía, cuyas temperaturas van de 25 a 65ºC.

35 Calefacción Doméstica En Domuyo los fluidos son usados para la calefacción y el agua caliente es suministrada a un grupo de seis complejos en la Cordillera de los Andes.

36 Calefacción Doméstica En Bahia Blanca - Pedro Luro, donde existe una cuenca termal, una casa es calentada por un sistema de paneles radiantes Un intercambiador de calor fue puesto en la toma debido a la presencia de un poco de carbonato en el agua que viene del pozo.

37 Proyectos de invernaderos El uso de estos invernaderos calentados con fluidos geotermales en las áreas donde el clima es muy frío, como la región de Bahía Blanca, permite beneficios económicos importantes.

38 Proyectos de invernaderos Tienen una estructura de vidrios móviles, con columnas que riegan y un sistema de calefacción superficial

39 Piscicultura Existen dos proyectos: uno en Bahía Blanca-Pedro Luro, donde se van a criar peces de oro, ranas. En el otro, en las termas de Gan Gan área perteneciente a la provincia de Chubut, los fluidos térmicos son usados para criar truchas.

40 El área de Gan Gan se encuentra en una región muy fría y ventosa donde los fluidos son captados de las agua termales y transportados por tuberías de propileno a los piletones de crianza (volumen de agua: l/h; temperatura 25ºC). A través de este uso se logra incrementar la velocidad de crecimiento de los peces.

41 Derretimiento de nieve Recientemente fue desarrollado un proyecto orientado a derretir la nieve en el Campo Termal de Copahue-Caviahue (alta entalpía) en donde los fluidos termales son usados para calentar las calles y rutas de acceso.

42 El sistema instalado fue el de paneles radiantes. Consiste en paneles de concreto atravesados por una tubería donde el vapor geotermal circula. Al condensarse el vapor proporciona de calor al suelo, aumentando su temperatura y derritiendo la nieve.

43 El fluido, a 184ºC, es transportado vía tuberías de vapor de 10 a lo largo de una extensión total de m.

44 Bajo tormentas de nieves y vientos de hasta 90km/h las calles permanecen limpias con una temperatura superficial de entre 10 y 20ºC.

45 GENERACIÓN ELÉCTRICA

46 La potencia instalada en el mundo hacia el año 2000 era de aproximadamente 8000MW. Potencias mundiales: USA Filipinas Italia México Indonesia Japón

47 Copahue

48 Copahue 1988 Proyecto Planta 30MW Planta piloto 670 kw a 2km de Copahue (fuera de servicio desde 1998). Ciclo binario utilizando isopentano como fluido intermedio. Planta portátil y desmontable. Profundidad del reservorio entre los 850 y 1000m. Extrae vapor saturado a 6,7 tn/hora. Entregando electricidad a la linea de 13,2 kv Caviahue-Copahue.

49 El esquema básico de funcionamiento de la planta es el siguiente: el vapor geotérmico que sale a 6,7 tn/hora y 171 C entra al intercambiador y vaporiza el isopentano que, a su vez hace funcionar la turbina del generador a 3000 rpm entregando 670 kw a la línea. El isopentano continúa hasta el condensador donde es enfriado para reiniciar el ciclo.

50 Actualidad del Proyecto Reparación y puesta en marcha. Medición de pozos: COP1, COP2 Y COP3. Readecuación del sistema de calefacción geotérmico de Copahue. Evaluación de instalación de planta geotermoeléctrica de mayor capacidad.

51 1. Reparación de central geotérmica Primera Etapa -Trabajos metalmecánicos: intercambiador de calor, válvulas, etc. -Presupuesto: $ Segunda Etapa -Instalación de turbina y generador, bomba de agua, de refrigeración, compresores y transformadores. -Sistema de control y telecomando. -Presupuesto aproximado: $

52 2. Medición de pozos -Medición de pozos -Reparación de fugas de vapor -Presupuesto: $ Readecuación del sistema de calefacción -Sistema fuera de servicio por cuestiones operativas y de mantenimiento. Es necesario su reparación. 4. Planta geotermoelectrica -Planta de 7MW de potencia instalada. -Costo aproximado: $