UNIVERSIDAD DE SONORA Unidad Regional Centro División de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia. Asignatura: Geotermia II

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1 Asignatura: Geotermia II Antecedente: Geotermia Créditos: 8 (3h de teoría y 2 de taller) Modalidad enseñanza-aprendizaje: Curso / Taller UNIVERSIDAD DE SONORA Unidad Regional Centro División de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia Clave: Consecuente: Ninguna Modalidad: Presencial Horas Semana: 5 Horas curso: 80 Departamento de Servicio: Ingeniería Química y Metalurgia Carácter: Optativa Eje de formación: Tecnologías de Energías Renovables Autor(es): Dr. Jesús Fernando Hinojosa Palafox Dr. Gabriel Cuevas Figueroa Competencias genéricas que fortalecer: Sustentabilidad Competencia Digital Capacidad para realizar investigación básica y aplicada Capacidad para la toma de decisiones Competencias específicas a desarrollar del docente: Analizar y estimar el valor energético del vapor del suelo. Calcular la cantidad de energía que puede obtenerse a partir de distintos sitios. Diferenciar las características de la cantidad de entalpía. Determinar la potencialidad del uso y explotación de las tecnologías. Demostrar actitud objetiva, crítica y con responsabilidad. Introducción: La geotermia se refiere al calor proveniente del interior de la Tierra, sin embargo, en la práctica se denomina geotermia al estudio y utilización de la energía térmica que, transportada a través de la roca y/o fluidos, se desplaza desde el interior de la corteza terrestre hacia la superficie dando origen a los sistemas geotérmicos. Propósito: El propósito de esta materia es brindar a los futuros profesionales, criterios de diseño y cálculo de instalaciones de energía geotérmica para el aprovechamiento del calor para procesos industriales, así como para la generación de energía eléctrica aplicados a proyectos de energía renovable. Objetivo General: Que el (la) alumno(a) profundice sus conocimientos sobre los sistemas geotérmicos, haciendo énfasis en (1) las técnicas de exploración y evaluación de los recursos geotérmicos, (2) la ingeniería de yacimientos y (3) los aspectos económicos para evaluar y financiar un proyecto geoenergético. Que el(la) alumno(a) obtenga conocimiento sobre nuevas metodologías usadas en la exploración y evaluación de yacimientos geotérmicos, haciendo énfasis en la evaluación crítica en la calidad de los datos a analizar. Objetivos Específicos: Obtendrá conocimientos básicos de vulcanología, estratigrafía y Geología de México que le permitirán interactuar con especialistas de las Ciencias de la Tierra durante las campañas de exploración geotérmica. Conocerá diferentes metodologías geoquímicas usadas generalmente durante las campañas de exploración geotérmica. Desarrollará una actitud crítica al momento de evaluar datos experimentales de las etapas de exploración. Conocerá aspectos básicos de algunos métodos geofísicos que le permitan interactuar con especialistas de las Ciencias de la Tierra durante las campañas de exploración geotérmica. Conocerá las principales herramientas geocientíficas usadas para evaluar el potencial de un 00

2 yacimiento geotérmico, desarrollando una actitud crítica ante sus limitaciones e incertidumbres. Conocerá los aspectos más importantes a tomar en cuenta durante el desarrollo y la explotación de un yacimiento geotérmico Conocerá las metodologías más modernas para integrar la información geocientífica y de ingeniería de yacimientos en un modelo conceptual y económico del recurso geotérmico, evaluando críticamente las incertidumbres de la información recopilada y su impacto en los modelos creados. Unidades de Competencias Unidad de Competencia 1. Exploración geológica de campos geotérmicos 1.1. Vulcanología aplicada a la exploración geotérmica Modelos de evolución petrogenética Estratigrafía aplicada a la exploración geotérmica. 1.. Geohidrología aplicada a la exploración geotérmica Cartografía geológica y satelital de manifestaciones termales y alteraciones hidrotermales Geología de México aplicada a la exploración geotérmica. Unidad de Competencia 2. Exploración geoquímica de campos geotérmicos 2.1. Aplicación de la geoquimiometría en la exploración Geotérmica Composición química de rocas y suelos y metodologías analíticas modernas para su análisis Dataciones radiométricas de rocas y minerales. 2.. Termodinámica de sistemas geotérmicos Geoquímica de fluidos geotérmicos y metodologías analíticas modernas para su análisis Geoquímica isotópica de fluidos geotérmicos. Unidad de Competencia 3. Exploración geofísica de campos geotérmicos 3.1. Propiedades geofísicas de rocas e incertidumbres en sus mediciones Exploración gravimétrica y magnetométrica Exploración geoeléctrica. 3.. Exploración sísmica Registros geofísicos de pozos Modelación térmica de Localización de sitios de perforación y evaluación de sus incertidumbres. Unidad de Competencia. Valoración de los.1. Dimensiones y escalas temporales de..2. Métodos para la determinación de las condiciones termodinámicas de yacimientos y sus incertidumbres..3. Geotermómetros químicos e isotópicos... Inclusiones fluidas..5. Mineralogía de alteración..6. Modelado geoquímico..7. Simulación térmica..8. Aseguramiento de la calidad de la información geocientífica. Unidad de Competencia 5. Ingeniería de yacimientos 5.1. Desarrollo de un proyecto geotérmico explorado Diseño y terminación de pozos Ventajas y efectos al sistema geotérmico Modelado e incertidumbres de las temperaturas estabilizadas de fondo. 01

3 5.. Ingeniería de yacimientos Tratamiento químico y reinyección de fluidos geotérmicos Consideraciones ambientales Corrosión y incrustaciones. Unidad de Competencia 6. Cuantificación de recursos geotérmicos 6.1. Integración y análisis de información geocientífica Balance de masa y energía en Modelos conceptuales de. 6.. Evaluación estadística de modelos cuantitativos Análisis económico y comercial de un yacimiento geotérmico. Bibliografía: Wohletz, K., Heiken, G., Volcanology and geothermal energy. Univ. of California Press, Berkeley. D'Amore, F. (ed.), Applications of geochemistry in geothermal reservoir development. UNITAR/UNDP Centre on Small Energy Resources Arnórsson, S Isotopic and chemical techniques in geothermal exploration, development and use. Sampling methods, data handling, interpretation. International Atomic, Energy Agency, Vienna. Verma, S.P., Estadística para el Manejo de Datos Experimentales: Aplicación a la Geoquímica (Geoquimiometría). Kearey, P., Brooks, B. M., Hill, I., An Introduction to Geophysical Exploration. 3a ed., Blackwell Science. Grant, M. A., Geothermal Reservoir Engineering (Energy science and engineering). Academic Pr. DiPippo, R., Geothermal Power Plants: Principles, applications and Case Studies. Amsterdam, Editorial Elsevier. International Geothermal Association, Course on: Drafting a geothermal Project for funding (Edited by R.G. Bloomsquist). Pre-Congress Course, World Geothermal Congress 1995, Pisa, Italy, May, 193 p. Verma, S. P. & Andaverde, J., Coupling of thermal and chemical simulations in a 3-D integrated magma chamber-reservoir model: a new geothermal energy research frontier. In: Ueckermann, H. I. (ed.) Geothermal Energy Research Trends: Nova Science Publishers, Inc., Verma, S. P., 198. La petrogénesis y la fuente de calor en la caldera de Los Humeros, Puebla, México. Curso Internacional Post-universitario en Geotermia, 1er Seminario de Actualización. Bogotá, Colombia: IILA, Roma, Desarrollo de las competencias Resultados del aprendizaje Actividades educativas Volumen de trabajo del estudiante calculado en horas SEMANA 1 Exploración geológica de Tipo (básica o complementaria) Complementaria Complementaria Evaluación 02

4 campos geotérmicos Vulcanología aplicada a la exploración geotérmica Geohidrología aplicada a la exploración geotérmica Exploración geoquímica de campos geotérmicos Termodinámica de sistemas geotérmicos Exploración geofísica de campos geotérmicos Propiedades geofísicas de rocas e incertidumbres en sus mediciones Modelación térmica de Valoración de los Dimensiones y escalas temporales de Ingeniería de yacimientos Desarrollo de un proyecto geotérmico explorado Cuantificación de recursos geotérmicos Integración y análisis de información geocientífica Balance de masa y energía en yacimientos geotérmicos SEMANA 2 SEMANA 3 SEMANA SEMANA 5 SEMANA 6 SEMANA 7 SEMANA 8 SEMANA 9 SEMANA 10 SEMANA 11 SEMANA 12 SEMANA 13 SEMANA 1 SEMANA 15 Primer examen Parcial Segundo examen Parcial SEMANA 16 Modelos conceptuales de Revisión bibliográfica que Tercer examen Parcial 03

5 incluya los puntos previamente señalados. Recursos necesarios para el o los ambientes de aprendizaje Recursos didácticos Recursos tecnológicos Pizarrón Internet Plumones Hojas Rotafolio Proyector Computadora Evaluación de las Competencias Cantidad Evidencia a evaluar examen escrito. resumen de la unidad. presentación de trabajo de investigación aplicada a un proyecto. Criterios de entrega o desempeño y responsable de la evaluación (especificaciones de forma; tipo de evaluación: coevaluación, heteroevaluación, autoevaluación, evaluación externa) Examen escrito en hoja tamaño carta, con reactivos de opción múltiple, preguntas abiertas y resolución de problemas. Elaboración de resumen de los temas cubiertos en la evaluación, presentados en tamaño carta con introducción, desarrollo de temas y conclusiones. Elaboración y presentación oral de proyecto de investigación donde apliquen los temas descritos a lo largo del semestre, desarrollando un proyecto de energía geotérmica. Instrumento de Evaluación Valor % Examen escrito 70% Resumen de la unidad didáctica Presentación oral por equipos 20% 10% TOTAL 100% PERFIL ACADÉMICO DESEABLE DEL RESPONSABLE DE IMPARTIR LA ASIGNATURA Se recomienda que el profesor tenga las siguientes características: Maestría en ciencias e ingenierías con experiencia en proyectos geotérmicos. 0