Ya leído: 3 179
Energía geotérmica: ¿de dónde proviene la energía?
Las principales fuentes de energía utilizadas en la actualidad proporcionan plenamente todos necesidades actuales población. Sin embargo, según los cálculos de los científicos, después de 20 años, la humanidad comenzará a sentir falta de energía. Esto sucederá debido a las necesidades cada vez mayores de la población y, en particular, empresas industriales. En ese momento, fuentes como el petróleo de carbón y campos de gas, y las instalaciones hidroeléctricas ya están muy desgastadas y necesitan apoyo externo.
Los científicos ven una salida en el uso de energías alternativas ( y ) o renovables (RES), una de cuyas variedades es la energía geotérmica.
Según los resultados de la investigación, la temperatura del centro de la tierra es de unos 6000°C. A medida que se acerca a la corteza terrestre, disminuye gradualmente. La tasa de enfriamiento del núcleo de la tierra es de aproximadamente 400 °C por mil millones de años, lo que le permite no preocuparse de que la fuente se seque. Se considera que la razón de este calentamiento es la reacción constante de la descomposición radiactiva de los elementos que constituyen una parte importante del núcleo terrestre de uranio, torio y potasio radiactivo.
El aprovechamiento de este calor por parte del ser humano es aún muy limitado, ya que las capacidades tecnológicas son bajas y no permiten obtener energía de ninguna manera. punto geográfico. Hoy en día, solo se utilizan zonas anómalas térmicas, donde hay puntos de salida a la superficie de rocas calientes o fuentes de agua.
Existen los siguientes tipos de fuentes de energía térmica:
- superficie, situada a profundidades de varias decenas de metros
- depósitos hidrotermales subterráneos
- sitios hidrotermales de vapor
- sistemas petrotermales con calor "seco" de rocas
- áreas ígneas donde las cadenas montañosas fundidas se acercan a la superficie
Los principales tipos de geo aguas termales son áreas con portadores de calor (agua o vapor) y con calor seco rocas. Echemos un vistazo más de cerca a ellos.
energía petrotérmica
La energía petrotérmica se basa en la obtención de energía con la ayuda del calor subterráneo obtenido a partir de rocas calientes. Tecnológicamente, esta dirección aún no se ha resuelto, ya que para obtener energía es necesario tener acceso a rocas calientes, e incluso en regiones con un gradiente de temperatura aumentado, se encuentran a una profundidad de aproximadamente 2 km de la superficie. Por lo tanto, hoy en día solo se utilizan áreas cercanas a la superficie, de hecho, áreas anómalas. la corteza terrestre con acceso a la superficie de macizos calientes.
Cuando capacidad tecnológica perforando a una profundidad de 8-10 km, será posible construir plantas de energía geotérmica (GeoTPP) en cualquier punto donde sea necesario.
La generación de electricidad se planifica bombeando agua en cavidades subterráneas, que se convierte en vapor sobrecalentado. Se lleva bajo presión a la superficie, donde se conecta a plantas de turbinas que producen electricidad. La dificultad radica en la necesidad de una gran superficie de contacto para obtener suficiente potencia. Se supone que utiliza fallas subterráneas, sistemas de grietas y otras cavidades con altas temperaturas.
energía hidrotermal
Esta direccion utilizado activamente hoy. Los países que tienen áreas con ricas aguas termales en su territorio las utilizan para calentar sus hogares y generar electricidad.
Los usuarios más destacados en esta dirección son:
- Islandia
- Nueva Zelanda
- México
- Japón
- Italia
- el Salvador
Dependiendo de la naturaleza de las fuentes, temperatura y potencia de los procesos subterráneos, se instalan centrales eléctricas, se conectan redes de calefacción urbana a depósitos subterráneos con agua caliente a presión. Temperatura del vapor adecuado para la generación de energía en escala industrial, debe ser de al menos 200°C que no es posible en todas partes. Casi todas las centrales eléctricas existentes que utilizan energía geotérmica son especiales y funcionan en condiciones únicas y separadas.
LEA TAMBIÉN: Cómo funciona una bomba de calor tierra-agua: pros y contras, selección de equipos
Principios de funcionamiento de las centrales geotérmicas
Las plantas de energía geotérmica utilizan rocas calientes para calentar agua bombeada a cavidades subterráneas o naturales las aguas termales ya existente en la tierra. El vapor sobrecalentado generado por los procesos geotérmicos se lleva a la superficie de la tierra y activa las palas de las turbinas de los generadores de energía de vapor.
El principio establecido refleja correctamente el esquema, pero en la práctica todo es mucho más complicado. En primer lugar, la composición del vapor descargado de los tanques subterráneos es compleja y saturada de gases y compuestos agresivos y tóxicos. En segundo lugar, la cantidad de portador retirado debe reponerse mediante la inyección de volúmenes nuevos, de lo contrario se alterará el equilibrio hidrodinámico, lo que puede provocar que se interrumpa o incluso se detenga el funcionamiento de la fuente.
Según el tipo de fuente, existen los siguientes tipos de GeoTPP:
- estructuras instaladas en fuentes naturales de vapor o agua caliente (hidrotermias de vapor)
- plantas de energía geotérmica de doble circuito que usan vapor de agua caliente de una fuente y vapor secundario obtenido del agua suministrada y calentada
- centrales geotérmicas de doble circuito con agua sobrecalentada de origen natural
El diseño de cada instalación particular está especializado para las condiciones locales, temperaturas y composición del agua o vapor. En la mayoría de los casos, se utilizan intercambiadores de calor que toman el calor del portador extraído de las cavidades subterráneas, que luego se bombea de regreso. Se utilizan varios ciclos de purificación de vapor de impurezas tóxicas o agresivas, compuestos de azufre, sulfuro de hidrógeno y otras sustancias.
Ventajas de GeoTPP
Las ventajas de las centrales hidrotermales incluyen:
- fuente de energía casi inagotable
- No se utilizan fuentes de energía de hidrocarburos.
- La construcción de GeoTPP no cambia el paisaje natural, no requiere el uso de grandes áreas de la superficie terrestre
- la necesidad de una fuente de alimentación externa está presente solo en el momento de la puesta en marcha del equipo. Tan pronto como la estación da la primera corriente, proporciona su propio trabajo.
no hay otras inversiones que los costos iniciales de construcción. Solo requiere mantenimiento y reparación de equipos según sea necesario. - hay oportunidades para el uso adicional del equipo de la estación (por ejemplo, como plantas de desalinización de agua)
- limpieza ecológica, sin peligro de infección o contaminación del área (este artículo es válido con ciertas reservas)
Defectos
- vincular la estación al punto de aparición de aguas termales, a veces ubicadas en áreas remotas
- Operación GeoTPP contribuye a cambios en el curso de la naturaleza procesos naturales, dando lugar al peligro de su extinción
- los pozos u otros puntos de salida pueden convertirse en fuentes de emisiones de compuestos volátiles nocivos o corrosivos
- el costo de construcción de la estación es bastante alto, lo que contribuye al aumento del costo de la energía para el usuario final
La razón principal de estas deficiencias es inestabilidad de los procesos naturales para uso industrial . Cualquier intervención puede alterar el delicado equilibrio, y en los sistemas hidrodinámicos el peligro aumenta por la posibilidad de formación de cavidades kársticas. La operación del GeoTPP requiere una actitud cuidadosa y cuidadosa con los sistemas naturales, la renovación de los volúmenes de agua y otras medidas preventivas.
Aplicaciones
energía geotérmica actualmente no dominante pero se usa activamente. En regiones donde esto es posible, GeoTPP, estaciones de calefacción residencial o edificios industriales y locales. Considere las áreas de uso más populares energía geotérmica:
Agricultura y horticultura
El acceso a agua caliente o vapor permite su uso en complejos y granjas agrícolas u hortícolas. Plantas de calefacción y riego., cultivos en invernaderos, invernaderos. Es posible calentar complejos agrícolas para mantener y criar animales y aves de corral. Las posibilidades de esta dirección dependen en gran medida de las características de la fuente, sus parámetros específicos y la composición del agua. Se observa un uso activo de la energía geotérmica en la agricultura en Israel, México, Kenia, Grecia, Guatemala.
Los recursos geotérmicos en el balance total de combustible y energía pueden alcanzar el 5-10%. Hay recursos hidrogeotérmicos (recursos aguas geotermales), encerrados en depósitos subterráneos naturales, y recursos petrogeotérmicos acumulados en bloques de rocas calentadas (hasta 350 ° C y más), prácticamente sin agua (las llamadas secas). La tecnología para la extracción de recursos petrogeotérmicos se basa en la creación de sistemas de circulación artificial (las llamadas calderas térmicas). Los recursos hidrogeotérmicos se explotan utilizando pozos que utilizan métodos de flujo y bombeo, así como el método de mantenimiento de la presión del yacimiento (RPM), mediante la reinyección de agua geotérmica residual en el yacimiento. De importancia práctica son los recursos hidrogeotérmicos, cuyo régimen estable, la relativa facilidad de extracción y las grandes áreas de distribución hicieron posible el uso de estas aguas para el suministro de calor (a temperaturas de 40°C a 100-150°C) y generación de electricidad. (100-300°C). Sobre la base del vapor subterráneo extraído y las mezclas de vapor y agua, se están construyendo plantas de energía geotérmica (GeoTPP). Los recursos hidrogeotérmicos están confinados a sistemas de agua de reservorio ubicados en zonas de depresión llenas de gruesas capas de depósitos sedimentarios de las eras Mesozoica y Cenozoica, y a sistemas de agua de fisura desarrollados en áreas de vulcanismo moderno y joven y en áreas plegadas que han experimentado el impacto de la Últimos movimientos tectónicos. Los sistemas de agua de fisura se localizan localmente en grandes zonas de fallas tectónicas.
En Rusia valor más alto tienen recursos hidrogeotérmicos de embalse, en menor medida - fisura. Áreas prometedoras de recursos hidrogeotérmicos de embalses - Siberia occidental, Ciscaucasia, Norte de Sajalín; en estas áreas la profundidad del agua es de 1500-5000 m, la temperatura es de 40-200°C, la salinidad es de 1-150 g/l. Los depósitos hidrogeotérmicos de reservorio más grandes se encuentran en Ciscaucasia: Makhachkala, Izberbash, Kizlyar, en Daguestán; circasiano - en Karachay-Cherkessia; Mostovskoye, Maykopskoye, Voznesenskoye - en Territorio de Krasnodar. Áreas de desarrollo de aguas termales de fisura: Kamchatka (depósitos de Pauzhetskoye, Paratunskoye) y las Islas Kuriles, donde se descubren zonas productivas a profundidades de 500-2000 m, temperatura del agua de 40 a 200-300 ° C, salinidad 10-20 g / yo; región del Baikal; la vertiente norte del Gran Cáucaso, donde la profundidad del agua es de 500-1000 m, temperatura de 40-100°C, salinidad de 1-2 g/l. En Rusia, las reservas totales de energía térmica en aguas con mineralización hasta 35 g/l (con operación de bombeo de pozos y eficiencia potencial térmica de 0,5) se estiman en 850-1200 millones de GJ/año, lo que equivale a quemar 30 -40 millones de toneladas de combustible estándar (ver artículo Fuentes de energía renovables); cuando se opera con el método RPM, el combustible equivalente se puede ahorrar entre 130 y 140 mil millones de toneladas por año. La energía hidrogeotérmica se utiliza para la calefacción y el suministro de agua caliente de las ciudades de Makhachkala, Cherkessk, etc., para el suministro de calor de complejos de invernaderos en el norte del Cáucaso, Kamchatka, para generar electricidad (GeoTPP opera en Kamchatka - Pauzhetskaya y Mutnovskaya; están siendo diseñado en el Territorio de Stavropol y en Daguestán).
En el extranjero se utilizan principalmente los recursos hidrogeotérmicos, concentrados en áreas de vulcanismo moderno o joven, donde las aguas tienen una temperatura de 200-300 °C y pueden ser aprovechadas directamente para generar electricidad. Estas áreas son conocidas en los EE. UU. (el campo Big Geysers en California, donde se construyen las plantas de energía geotérmica más grandes del mundo), Italia (el campo Larderello en Toscana), Nueva Zelanda (el campo Wyra-Key), Japón (el campo Atagawa, Otaka, campos de Matsukawa en las islas de Hokkaido, Kyushu, Honshu), México (campo de Cerro Prieto en Baja California), Islandia, así como Filipinas, Indonesia, etc. Además, en muchos países (incluyendo Islandia) las aguas hidrogeotérmicas con una temperatura de 40-110 ° C utilizado para la calefacción de la ciudad.
Al utilizar recursos hidrogeotérmicos se produce contaminación química y térmica ambiente. Con el fin de proteger el medio ambiente, después de su uso, las aguas termales se bombean de regreso a las formaciones productivas (zonas fracturadas). Combatir el efecto corrosivo de los refrigerantes naturales en equipos, electrodomésticos, materiales de construcción se resuelve en la etapa de operación de depósitos específicos mediante la adición de reactivos químicos al refrigerante, desgasificación preliminar, así como mediante la selección de metales y recubrimientos resistentes a la corrosión apropiados. El aumento de los recursos geotérmicos está asociado al descubrimiento de nuevos yacimientos en el futuro, su estimulación artificial y la mejora de los métodos de generación de electricidad.
Lit.: Energía geotérmica. Recursos, desarrollo, uso. M., 1975; Berman E. Energía geotérmica. M., 1978; Golitsyn M. V., Golitsyn A. M., Pronina N. M. Portadores de energía alternativa. M, 2004.
La energía geotérmica en Rusia puede proporcionar a la población ciertos recursos para las necesidades comunales, industriales y agrícolas.
En Rusia y la antigua Unión Soviética se realizan perforaciones desde hace más de 60 años para extraer agua caliente y vapor del interior de la Tierra. Hoy, casi todo el territorio del país está bien estudiado. Resultó que muchas regiones tienen reservas de agua caliente y vapor con una temperatura de 50 a 200 0 C a una profundidad de 200 a 3000 m.
Fuentes geotérmicas en Rusia
Región central, norte del Cáucaso, Daguestán, Siberia, zona del rift de Baikal, Región de Krasnoyarsk, Chukotka, Sakhalin, la Península de Kamchatka y las Islas Kuriles tienen los recursos de energía geotérmica más ricos para producir hasta 2000 MW de electricidad y más de 3000 MW de calor para el sistema de calefacción de distrito. El uso de los recursos geotérmicos en Rusia es especialmente importante para el abastecimiento de los territorios del norte del país.
En Rusia, debido al clima frío, más del 45% de los recursos energéticos totales se utilizan para suministrar calor a ciudades, pueblos y complejos industriales. Hasta el 30% de estos recursos energéticos en algunas áreas pueden obtenerse utilizando el calor del interior de la Tierra.
Está previsto que el uso de energía geotérmica se lleve a cabo en las siguientes regiones de Rusia: en el territorio de Krasnodar (suministro de calor a la ciudad de Labinsk, así como un complejo en el pueblo de Pink), Región de Kaliningrado y en Kamchatka (suministro de calor a las centrales eléctricas de Elizovskaya y Pauzhetskaya con una capacidad de 12 MW y la ampliación del actual Mutnovskaya GeoPP a 50 MW, donde se utiliza vapor secundario para generar electricidad.
Los cambios económicos y políticos que han tenido lugar en Rusia tienen un impacto significativo en el desarrollo de la industria energética.
La electricidad en Rusia se basa principalmente en el uso de combustibles fósiles y la operación de centrales nucleares e hidroeléctricas. Actualmente, la energía geotérmica es relativamente modesta, aunque el país cuenta con importantes recursos.
La situación económica actual de Rusia depende del desarrollo de su potencial energético. Las dificultades de la economía hacen que el problema del abastecimiento energético sea significativo, especialmente en el norte y regiones del este países. En estas circunstancias, es natural que las regiones se esfuercen por utilizar sus propios recursos energéticos y desarrollar fuentes de energía renovables. En las regiones Lejano Oriente, Sakhalin, Kuriles, Kamchatka, el uso se vuelve económicamente viable.
Hay varias regiones principales que prometen un uso "directo" (suministro de calor edificios residenciales y edificios industriales, calefacción de invernaderos y suelos, en ganadería, pesca, producción industrial, para la extracción de elementos químicos, recuperación mejorada de petróleo, para la fusión de rocas congeladas, en balneología, etc.), así como para el calor mediante bombas de calor y la generación de electricidad en una GeoPP (central eléctrica geotérmica) binaria.
Una de estas regiones (Kamchatka y las Islas Kuriles) se encuentra en la zona de volcanes activos, la zona más prometedora para el uso “directo” de la energía geotérmica y la construcción de GeoPP. Hasta el momento, se han explorado en Rusia 66 pozos de agua termal y vapor. La mitad de ellos están en funcionamiento, proporcionando alrededor de 1,5 millones de Gcal de calor al año, lo que equivale a casi 300.000 toneladas de combustible de referencia.
parte sur de Rusia
Daguestán en el norte del Cáucaso es uno de los más grandes en el campo del desarrollo de la energía geotérmica. La cantidad total de recursos a una profundidad de 0,5-5,5 km permite obtener aproximadamente 4 millones de m 3 /día de agua caliente. Actualmente, en Daguestán se utilizan más de 7,5 millones de m 3 /año de agua con una temperatura de 50-110 0 C. Entre ellos, el 17% como calientes; 43% para calefacción urbana; 20% para invernaderos y 3% para balneología y producción de agua mineral. Se han perforado alrededor de 180 pozos en Daguestán a profundidades que van desde 200 a 5500 m Ciudades como Kizlyar, Tarumovka y Yuzhno-Sukhokumsk tienen reservas únicas de agua caliente. Por ejemplo, el campo Tarumorskoye tiene reservas de agua caliente de alta salinidad (200 g/l) con una temperatura de hasta 95 0 C. Se perforaron seis pozos a una profundidad de unos 5500 m, los pozos más profundos de Rusia. Las pruebas indican una alta permeabilidad de la formación de los pozos entre 7500 y 11000 m 3 /dy una presión en boca de pozo de 140-150 bar.
En el Cáucaso y Ciscaucasia, las aguas termales se formaron debido a cuencas artesianas multicapa en depósitos de la era geológica del Mesozoico y Cenozoico.
La mineralización y la temperatura de estas aguas difieren significativamente: a profundidades de 1-2 km - de 0,5 a 65 g / kg y de 70 a 100 0 С, respectivamente, mientras que en la plataforma Scythian a profundidades de 4-5 km - de 1 a 200 g/kg y de 50°C a 170°C.
en daguestán cantidad total la reserva de agua termal explorada es de 278 mil m3/día, y con el uso de un reservorio de agua - 400 mil m3/día. El potencial térmico aquí es equivalente a la reposición anual de 600 mil toneladas de combustible de referencia.
La energía geotérmica utiliza recursos a temperaturas de 40-107 0 С y mineralización de 1,5-27 g/l ubicada en el norte de Daguestán. En los últimos 40 años se han descubierto 12 aguas termales importantes y se han perforado y preparado 130 pozos para su explotación en la región.
Sin embargo, actualmente solo se está utilizando el 15% de las reservas potenciales conocidas de agua termal.
El Territorio de Krasnodar también tiene importantes reservas de energía geotérmica. El área tiene amplia experiencia usar fuentes geotérmicas energía. Están en operación unos 50 pozos, que reciben agua en un volumen de hasta 10 millones de m 3 con una temperatura de 75 a 110 °C. Áreas Amplias El uso de energía en el Territorio de Krasnodar permitirá satisfacer para 2020 hasta el 10 % de la demanda de calor y hasta el 3 % de todas las necesidades energéticas de la región. En total energía térmica campos en operación es de 238 MW.
Rusia Central y Siberia
La viabilidad económica del uso de recursos geotérmicos para la generación de calor y la producción de electricidad se vuelve más obvia si los recursos están disponibles principalmente con temperaturas de 30 a 80 0 С (a veces incluso hasta 100 0 С) a profundidades de 1-2 km. Dichos recursos están ubicados en la parte central de la cuenca de Rusia Central (Moscú sineclise (sección)), que incluye 8 distritos: Vologda, Ivanovo, Kostroma, Moscú, Nizhny Novgorod,
Nóvgorod, Tver y Yaroslavl. También existen oportunidades prometedoras para el uso eficiente de las aguas termales en la región de Leningrado y especialmente en la región de Kaliningrado. La eficiencia de su uso se puede asegurar mediante el uso de bombas de calor y sistemas de circulación binaria. El uso generalizado de la energía geotérmica es posible en el centro de la parte europea de Rusia.
Siberia también tiene reservas de calor de los intestinos, que pueden usarse para el suministro de calor y la agricultura. Las aguas termales de la plataforma de Siberia Occidental tienen una gran cuenca artesiana que cubre un área de casi 3 millones de km2. A profundidades de hasta 3 km, existen recursos de aguas termales con una temperatura de 35 a 75 0 C y mineralización de 1 a 25 g/kg y se estiman en 180 m 3 /seg.
La alta salinidad de estas aguas termales obliga a su reinyección tras el aprovechamiento del potencial termal para evitar la contaminación ambiental.
El aprovechamiento de hasta el 5% de sus reservas permitirá producir 834 millones de Gcal/año, lo que permitirá ahorrar 119 millones de toneladas de combustible estándar.
Hay muchas fuentes termales en Baikal y el territorio adyacente, cuya energía puede llegar a muchos miles. metros cubicos por día con una temperatura de 30 a 80 0 C y superior. Habitualmente la mineralización de tales aguas no supera los 0,6 g/l.
Si consideramos composición química las aguas termales, básicamente, tienen una reacción alcalina, sulfato o bicarbonato de sodio. La mayoría de estos recursos se encuentran en las cavidades de Tunka y Barguzin ya lo largo de la costa del lago Baikal.
Kamchatka y las Islas Kuriles
Las islas Kuriles funcionan principalmente con generadores diésel de electricidad y se calientan con calderas que funcionan con carbón importado. Al mismo tiempo, las Islas Kuriles son ricas en energía geotérmica. Se espera que su capacidad alcance los 300 MW. energía geotérmica potencia requerida se puede implementar en las inmediaciones de cada uno de los principales localidad instalaciones operativas o planificadas de las Islas Kuriles - en Kunashir, Iturup, Islas Paramushir, etc.
En dichas islas se han estudiado varias fuentes de energía geotérmica. Por ejemplo, en la isla de Kunashir, según datos de exploración, se espera que las reservas de reservorios geotérmicos se estimen en 52 MW. Las reservas esperadas de la isla más septentrional de la cadena de Kuriles, Paramushir, calculadas utilizando varios métodos, puede apoyar la operación de plantas de energía geotérmica con una capacidad de 15 - 100 MW.
El uso directo de los recursos geotérmicos se desarrolla principalmente en la región de Kuril-Kamchatka, Daguestán y la región de Krasnodar, y principalmente para el suministro de calor y calefacción de invernaderos. El desarrollo de recursos geotérmicos es bastante prometedor en regiones como Siberia occidental, Baikal, Chukotka, Primorye, Sakhalin.
Viabilidad económica de utilizar recursos geotérmicos con temperaturas del agua entre 30 y 80/incluso 100ºС a profundidades de 1-2 km.
Recursos naturales de Rusia
Rusia, a diferencia de muchos otros países, tiene recursos naturales únicos.
Las reservas de combustibles fósiles son enormes en Rusia, y en comparación con el mundo, son: 35% de gas, 33% de madera, 12% de petróleo, pero al mismo tiempo tienen una gran cantidad de agua caliente de la tierra - calor de las profundidades.
La energía potencial es de 8 a 12 veces mayor que el potencial energético del combustible de hidrocarburo, lo que puede cambiar radicalmente el balance energético.
Resumiendo la situación con el uso de la energía geotérmica en Rusia, en primer lugar, cabe señalar una vez más que tres plantas de energía geotérmica están funcionando con éxito en Kamchatka: 12 MW y 50 MW (Verkhne-Mutnovskaya y Mutnovskaya) y 11 MW en el región de Pauzhetskaya. En las islas Kuriles (Kunashir e Iturup) hay dos pequeñas centrales geotérmicas de 3,6 MW, que también están funcionando con éxito.
Información general sobre los recursos geotérmicos
Las reservas de calor profundo de la Tierra son recursos geotérmicos. La energía geotérmica del interior de la tierra se forma como resultado de la fisión de radionúclidos.
Rusia cuenta con este tipo de recursos, cuya energía supera en un orden de magnitud todo el potencial del combustible orgánico. En el balance general del suministro de calor en Rusia, el calor de la Tierra puede ser del 10%. Se han explorado 66 yacimientos geotérmicos en el país, se han perforado más de 4.000 pozos para aprovechar los recursos geotérmicos.
Prometedoras en términos de desarrollo son las regiones de Kamchatka-Kuril, Siberia Occidental y el Cáucaso del Norte.
depósitos geotérmicos Cáucaso del Norte bien estudiado Se encuentran a una profundidad de 300 a 5000 my tienen una temperatura de hasta 180 grados. Las aguas termales de esta región forman piscinas artesianas multicapa.
Los depósitos geotérmicos explorados del Territorio de Krasnodar tienen un potencial térmico superior a 3800 GJ por año. Solo el 5% de este potencial se utiliza en los sistemas de suministro de calor de la región.
Los depósitos térmicos de la placa de Siberia Occidental son prometedores para uso directo. El uso directo de las aguas termales implica calentar edificios residenciales, invernaderos, cultivar peces, hongos, etc.
Definición 1
Los recursos geotérmicos son una fuente de energía en constante actualización y respetuosa con el medio ambiente.
Cerca de la superficie de la Tierra, el agua se calienta hasta su punto de ebullición y, en forma de vapor de agua, se puede alimentar a las turbinas para generar electricidad.
Los expertos subdividen los recursos geotérmicos en hidrotermales y petrotérmicos. Este tipo Los recursos en Rusia se han estudiado durante mucho tiempo, en 1983 hubo un "Atlas de recursos de aguas termales de la URSS". El atlas incluía un mapa de los recursos termales potenciales del país.
Las aguas termales, dependiendo de las condiciones de suministro termal, se dividen en dos grupos:
- Aguas termales que se calientan en un campo termal regional. Estos incluyen principalmente agua subterránea estratal de grandes cuencas artesianas;
- Aguas termales formadas bajo condiciones geotérmicas anómalas afectadas por procesos volcánicos. Estos son estratos-porosos, estratos-fisurados, venosos-fisurados, asociados a sistemas de depresiones volcán-tectónicas.
Energía geotérmica en Rusia
Estados Unidos es líder en el uso del calor interno de la Tierra, pero Rusia no se queda al margen en este asunto, pues la energía geotérmica es uno de los sectores prometedores de la economía.
Las centrales eléctricas que aprovechan el calor interno de la Tierra están ubicadas en zonas con actividad volcánica. Esto se explica por el hecho de que la lava volcánica, cuando entra en contacto con los recursos hídricos, los calienta fuertemente y en los lugares de las fallas sale agua caliente a la superficie, formando géiseres, lagos geotérmicos y corrientes submarinas. En ausencia de fuentes abiertas, el agua termal se extrae mediante la perforación de pozos.
Las plantas de energía geotérmica indirecta que operan con recursos térmicos son las más extendidas. Las centrales mixtas son ambientalmente más limpias. A pesar de la presencia de ricas reservas de recursos geotérmicos, la escala de su uso en Rusia es muy modesta.
La experiencia en el uso de calor geotérmico en el país se llevó a cabo en 1967. Se creó una planta de energía geotérmica industrial piloto en el campo Paratunskoye en Kamchatka. Su potencia era de unos 500 kW. Al mismo tiempo, comenzó la primera generación industrial de electricidad en el país en Pauzhetskaya GeoPP, que proporciona a Kamchatka la electricidad más barata. Pero, en las condiciones de una economía de mercado moderna, el precio del fuel oil ha aumentado considerablemente y el costo de la electricidad, que alguna vez fue barata, aumentó. A pesar de la presencia de recursos geotérmicos, el desarrollo de la energía geotérmica en Kamchatka no es muy activo, lo cual es requerido por la economía y la situación ambiental de la región.
La energía geotérmica tiene sus ventajas:
- Este tipo de central eléctrica se puede utilizar durante todo el año y en diferentes condiciones climáticas con una tasa de utilización de más del 90%;
- Precio de coste energía eléctrica, en comparación con otros tipos de centrales eléctricas, en principio, debería ser menor;
- Sin emisiones nocivas, incluidas las emisiones de dióxido de carbono;
- No requiere un mantenimiento significativo.
En Rusia se han construido cinco centrales eléctricas que utilizan recursos geotérmicos.
El problema de proporcionar electricidad a las áreas escasamente pobladas del norte del país para las cuales el suministro de energía centralizado es inaceptable en términos económicos, puede resolverse en gran medida mediante el desarrollo de la energía geotérmica.
Plantas de energía geotérmica en Rusia
La primera planta de energía geotérmica rusa se construyó en 1966 y se llamó Pauzhetskaya. El propósito de su creación fue la necesidad de proporcionar electricidad a los pueblos residenciales y empresas de procesamiento de pescado. El nombre de la central eléctrica se debe al pueblo de la costa occidental de Kamchatka, donde se encuentran los volcanes Kambalny y Koshelev.
La potencia de Pauzhetskaya GeoPP en el momento del lanzamiento era de 5 MW. Con la introducción de una unidad de energía binaria, la capacidad de la planta de energía aumentará a 17 MW. La planta de energía descarga agua geotérmica en en numeros grandes en el río de desove Ozernaya. La temperatura del agua alcanza los 120 grados, lo que, por supuesto, empeora la ecología del río. Además, hay pérdidas del potencial térmico del portador geotérmico.
Experimental-Industrial Verkhne-Mutnovskaya GeoPP se encuentra a una altitud de 780 m sobre el nivel del mar, en el sureste de Kamchatka. Fue puesto en servicio en 1999 con una capacidad de diseño de 12 MW.
Cerca del volcán Mutnovsky, a 120 km de Petropavlovsk-Kamchatsky, hay una central eléctrica, la más grande de la región. Este es Mutnovskaya GeoPP. Entró en operación en 2003 con una capacidad instalada de 50 MW. La planta eléctrica cuenta con mantenimiento automatizado. El vapor, cuya temperatura es de 250 grados, impulsa las turbinas del GeoPP. Proviene de una profundidad de 300 m El agua condensada del vapor calienta el asentamiento vecino.
El Ocean GeoTPP se puso en funcionamiento en 2006. Se construyó en la isla Iturup de Kuril Ridge en la región de Sakhalin. Actualmente, esta central se encuentra suspendida debido a una serie de accidentes ocurridos en 2013.
En Kuril Ridge, en la isla de Kunashir, ubicada al pie del volcán Mendeleev, otro GeoTPP: Mendeleevskaya. La construcción de la central eléctrica comenzó en 1993. La tarea de la central eléctrica es proporcionar calor y electricidad a Yuzhno-Kurilsk. Como parte del programa federal, la planta de energía se está modernizando para aumentar la capacidad.
Todas las fuentes de energía geotérmica de Kamchatka satisfacen sus necesidades del 25% del consumo total de energía.
El desarrollo de la energía geotérmica tiene sus aspectos negativos:
- Las emisiones de vapor contienen sustancias nocivas que ingresan al aire;
- El agua utilizada de horizontes profundos debe desecharse;
- La construcción de GeoPP es bastante costosa;
- Altos costes de instalación y bajo rendimiento energético;
- El potencial refrigerante es bajo;
- No transportabilidad del producto;
- Importantes dificultades de almacenamiento.
Así, según el tipo y las posibilidades de uso de la energía geotérmica, en Rusia se distinguen tres zonas hidroeléctricas:
- "Puntos calientes": Kamchatka y las islas Kuriles;
- La zona del Cáucaso del Norte y la zona adyacente al lago Baikal;
- Zona que cubre 2/3 de Rusia. Esta es un área potencialmente extensa con la posibilidad de utilizar energía de bajo grado con la ayuda de bombas de calor.
Observación 1
Los científicos rusos han resuelto muchos problemas importantes utilizando recursos geotérmicos. El país tiene patentes y derechos de autor, ha preservado el potencial científico. Lo único que queda es utilizar todo esto en beneficio del país y su gente. Las inversiones, así como la atención del gobierno a este tema, también son indispensables.
Enviar su buen trabajo en la base de conocimiento es simple. Utilice el siguiente formulario
Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.
Alojado en http://www.allbest.ru/
PRUEBA
sobre el tema: "Recursos geotérmicos"
1. Concepto y clasificación de los recursos geotérmicos
2. Etapas y etapas del estudio geológico del subsuelo.
3. Principios y métodos para el estudio y evaluación de los recursos geotérmicos
4. Estación geotérmica en Bielorrusia
Conclusión
Bibliografía
estación de recursos de geotermia del subsuelo
1. concepto y claseidentificación de recursos geotérmicos
Energía geotérmica: la producción de electricidad, así como la energía térmica debido a la energía contenida en las entrañas de la tierra.
La ventaja de la energía geotérmica es su casi total seguridad para el medio ambiente. La cantidad de CO2 liberada durante la producción de 1 kW de electricidad a partir de fuentes geotérmicas de alta temperatura oscila entre 13 y 380 g (por ejemplo, para el carbón es de 1042 g por 1 kW/h).
Las fuentes de energía geotérmica según la clasificación de la Agencia Internacional de Energía se dividen en 5 tipos:
Depósitos de vapor seco geotérmico: relativamente fáciles de desarrollar, pero bastante raros; sin embargo, la mitad de todas las centrales geotérmicas que operan en el mundo utilizan calor de estas fuentes;
Las fuentes de vapor húmedo (mezclas de agua caliente y vapor) son más comunes, pero al desarrollarlas, es necesario resolver los problemas de prevención de la corrosión de los equipos GeoTPP y la contaminación ambiental (eliminación de condensado debido a su alto grado de salinidad);
Los depósitos de agua geotérmica (que contienen agua caliente o vapor y agua) son los llamados depósitos geotérmicos, que se forman como resultado del llenado de cavidades subterráneas con agua de precipitación calentada por el magma cercano;
Rocas calientes secas calentadas por magma (a una profundidad de 2 km o más): sus reservas de energía son las más grandes;
Magma, que son rocas fundidas calentadas a 1300 °C.
La experiencia adquirida por varios países se relaciona principalmente con el uso de vapor natural y aguas termales, que siguen siendo la base más realista para la energía geotérmica. Sin embargo, su desarrollo a gran escala en el futuro solo es posible con el desarrollo de recursos petrogeotérmicos, es decir. energía térmica de rocas calientes, cuya temperatura a una profundidad de 3-5 km suele superar los 100 °C.
Cuando se compara con fuentes tradicionales energía, las siguientes ventajas de los recursos geotérmicos son obvias: inagotabilidad, ubicuidad de la distribución, proximidad al consumidor, localidad de proporcionar al consumidor calor y electricidad, pertenencia a los recursos locales, automatización completa, seguridad y abandono práctico de la producción de energía geotérmica, económico competitividad, posibilidad de construir instalaciones de bajo consumo, limpieza ambiental.
Sin embargo, las características específicas de los recursos geotérmicos también incluyen una serie de desventajas: potencial de baja temperatura del refrigerante, imposibilidad de transporte, dificultades de almacenamiento, fuentes dispersas y experiencia industrial limitada.
Actualmente, se acostumbra distinguir 2 clases principales de recursos geotérmicos: hidro y petrogeotérmicos. Los primeros representan la parte de los recursos de energía geotérmica que se limita a los colectores naturales y está representada por portadores naturales de calor: agua subterránea, vapor o mezclas de vapor y agua. Son operados industrialmente por sistemas de circulación (Francia, EE. UU., Alemania, Dinamarca, Ucrania, Polonia, Suiza, Rusia, etc.). Petrogeotermia - aquella parte de la energía térmica del subsuelo, que está directamente conectada con el esqueleto de rocas acuíferas o con rocas prácticamente impermeables. La tecnología para la extracción de recursos petrogeotérmicos (profundidad de perforación de hasta 10 km) se encuentra en un nivel experimental. Solo se han creado sistemas de circulación experimentales únicos con colectores artificiales en los EE. UU., Inglaterra, Japón, Rusia (Tyrnyauz), Alemania y Francia.
Las reservas operativas (recursos) de energía hidrogeotérmica se entienden generalmente como las cantidades de calor y agua que se pueden obtener del acuífero evaluado (complejo) mediante instalaciones de toma de agua técnica, económica y ambientalmente racionales bajo un modo dado de su operación y el apropiado calidad del portador de calor (temperatura, composición química y gas) durante toda la vida útil estimada. Las reservas operativas de calor se expresan en unidades de potencia o en toneladas de combustible (condicional) por año, las reservas operativas de aguas termales tienen la dimensión de un caudal volumétrico de agua (l/s, m3/día) o un peso caudal para vapor y mezclas vapor-agua (kg/s, t/día).
La clasificación más completa de recursos y reservas de energía geotérmica fue desarrollada por E. I. Boguslavsky.
Para el límite inferior de temperatura de las aguas termales, se aconseja tomar 20º C, teniendo en cuenta el posible uso de bombas de calor y la presencia en muchas industrias economía nacional necesidades de refrigerantes subtérmicos con temperaturas de 20-40º C.
Aguas de bajo potencial (con temperatura de 20-100º C), en las que se aconseja distinguir una subclase de aguas con temperaturas de 20-40º C. Estas aguas pueden ser consumidas para necesidades de ingeniería térmica principalmente con aprovechamiento de calor zapatillas. También se pueden usar de manera efectiva para descongelar rocas congeladas y lavar placeres, intensificar la pesca, calentar terrenos abiertos, bombear en formaciones petrolíferas y procesos tecnológicos que requieren refrigerantes de baja calidad. El objetivo principal - suministro de calor, instalaciones industriales, agrícolas y domésticas.
Las aguas de potencial medio (100-150 ºC) se pueden utilizar con eficacia tanto para el suministro de calor de instalaciones industriales, agrícolas y domésticas, como para generar electricidad utilizando fluidos de trabajo intermedios.
El agua de alto potencial (más de 150º C) se puede utilizar eficazmente para generar electricidad en un ciclo directo. En la composición de tales aguas, es aconsejable aislar aguas sobrecalentadas(150-250º C), muy sobrecalentado (250-350º C) y extremadamente sobrecalentado (más de 350º C).
La calidad de las aguas termales destinadas a uso medicinal(en términos de temperatura, salinidad, composición iónica y gaseosa, saturación gaseosa, contenido de oligoelementos farmacológicamente activos en el agua, radiactividad, pH) deben evaluarse de acuerdo con los requisitos especiales para el estudio y clasificación de las aguas mineromedicinales.
2. Etapas y etapas del estudio de los recursos geotérmicos del subsuelo
Las fuentes de recursos geotérmicos del subsuelo son:
Aguas geotérmicas subterráneas;
El calor de la sierra de las entrañas.
Los recursos geotérmicos del subsuelo se pueden utilizar para:
Recibir electricidad;
Suministro de agua caliente;
Suministro de calor de locales residenciales e industriales;
Fines terapéuticos, recreativos y otros, por el valor, utilidad y demás características de los recursos geotérmicos del subsuelo.
1) El estudio geológico regional del subsuelo se realiza en las siguientes etapas:
Estudios geológicos a pequeña escala;
Estudios geológicos de mediana escala;
Estudios geológicos a gran escala.
2) Se realiza la búsqueda de recursos geotérmicos del subsuelo y la evaluación del yacimiento con el fin de identificar y evaluar preliminarmente el yacimiento apto para el desarrollo. La búsqueda de recursos geotérmicos del subsuelo y la evaluación del yacimiento se realizan en las siguientes etapas: - prospección; - Evaluación del depósito.
3) La exploración de los recursos geotérmicos del subsuelo y la preparación del yacimiento para el desarrollo se llevan a cabo con el fin de obtener información sobre los fenómenos y procesos que ocurren en el subsuelo, la estructura geológica del yacimiento, la tecnología y otras características del yacimiento, la calidad y cantidad de los recursos geotérmicos del subsuelo ubicado en él, las condiciones para el desarrollo del yacimiento, que permitan realizar una evaluación geológica y económica de este campo. La exploración de los recursos geotérmicos del subsuelo y la preparación de un yacimiento para su desarrollo se realizan en las siguientes etapas:
Exploración preliminar de recursos geotérmicos del subsuelo, realizada con el fin de obtener datos confiables para una evaluación preliminar de la calidad y cantidad de las reservas identificadas de recursos geotérmicos del subsuelo, para obtener una evaluación industrial económicamente justificada del yacimiento, para justificar la viabilidad de financiar más trabajos de exploración;
Exploración detallada de recursos geotérmicos para preparar un depósito para el desarrollo. Con base en los resultados de la exploración detallada de los recursos geotérmicos del subsuelo, se desarrollan las condiciones de exploración permanente de los recursos geotérmicos del subsuelo, según las cuales se calculan las reservas de recursos geotérmicos del subsuelo;
Exploración adicional de recursos geotérmicos del subsuelo, realizada en un campo que ha sido explorado en detalle, pero no transferido al desarrollo en caso de conocimiento insuficiente de este campo, así como en un campo en desarrollo si se requiere un estudio adicional en conexión con una revisión de los volúmenes y tecnología de producción, procesamiento primario (limpieza, enriquecimiento) de aprovechamiento de los recursos geotérmicos del subsuelo;
Exploración operativa de recursos geotérmicos del subsuelo, realizada en el proceso de desarrollo de un yacimiento para aclarar la cantidad y calidad de reservas de recursos geotérmicos del subsuelo, para obtener otra información geológica necesaria para la elaboración de planes anuales para el desarrollo de la minería operaciones.
3. Principios y métodos de estudio.y evaluación de los recursos geotérmicos
Importante en el ciclo de tareas de involucrar ampliamente los recursos hidrogeotérmicos en el balance energético y de combustibles del país, es aumentar la eficiencia de la prospección y exploración, lo que, a su vez, es posible siempre que se tengan en cuenta los principios y fundamentos metodológicos de su planificación e implementación. mejorado constantemente. La metodología para planificar la prospección y exploración de aguas termales, así como de otro tipo de minerales, debe basarse en el principio fundamental de viabilidad ambiental y económica. Su implementación efectiva es posible sujeta a los principales principios generales estudio de depósitos: completitud del estudio, aproximación consistente, igual confiabilidad, minimización de costos de mano de obra, material y tiempo socialmente necesarios.
Uno de los más importantes es el requisito de prospección y exploración por etapas, lo que permite, con un costo mínimo socialmente necesario, producir una evaluación geológica y económica por etapas de depósitos y sitios.
La tarea final de todo el ciclo de investigación es el descubrimiento y la evaluación geológica, económica y ambiental de los depósitos naturales de refrigerante, es decir, determinación del valor de sus reservas operativas y potencial calorífico y eléctrico, así como evaluación de las condiciones e indicadores técnicos y económicos agregados para el desarrollo de acuíferos productivos, complejos o zonas fracturadas.
Al estudiar los recursos geotérmicos, se utiliza una gama bastante amplia de métodos, que está determinada en cada caso específico por la complejidad y las características del objeto en estudio y el grado de su estudio en el período anterior.
En general, los principales tipos de trabajo de campo son: estudios geológicos e hidrológicos, estudios especiales (geotérmicos, gas-hidroquímicos, etc.), estudios de reconocimiento del área de exploración, estudios de perforación y termohidrodinámicos de pozos, estudios geofísicos e hidrológicos, observaciones estacionarias de regímenes naturales y alterados de agua termal y fría, inspección de pozos profundos previamente perforados e instalaciones de toma de agua existentes, muestreo de agua y material de núcleo, tipos especiales investigación (geofísica, hidrogeoquímica, geotérmica, isotópica, física nuclear, etc.).
El levantamiento geológico e hidrogeológico, según el tamaño y la complejidad de los objetos estudiados, se lleva a cabo en una escala de 1:50 000 - 1:10 000 (en algunos casos 1:5000), principalmente cuando se buscan depósitos de tipo fisura-veta . El propósito del levantamiento es estudiar la estructura geológica, las condiciones geotérmicas e hidrogeológicas del yacimiento y áreas adyacentes, y delinear las áreas más productivas. Atención especial debe dedicarse al estudio de las condiciones para la descarga de aguas termales y frías, chorros de vapor-gas, áreas calientes y zonas de rocas alteradas, así como la identificación de zonas de disturbios tectónicos.
Los estudios especiales se llevan a cabo, por regla general, en combinación con los estudios geológicos e hidrogeológicos, o como un tipo de trabajo independiente en la etapa de exploración (normalmente, cuando los estudios geológicos e hidrogeológicos se han realizado antes). Los objetivos de estas encuestas son mapear parámetros individuales (o complejos) que son indicadores directos o indirectos de búsqueda (criterios): temperatura, componentes de sustancias químicas y composición isotópica gases, aguas subterráneas y superficiales. estos estudios se realizan mediante la realización de estudios termométricos (de pozo o en pozos poco profundos), aeroespaciales (levantamiento IR) y gas-hidroquímicos (ensayo de todas las manifestaciones de vapor, gas y agua, muestreo de gas del subsuelo, etc.).
Un estudio de reconocimiento de los sitios de exploración se lleva a cabo principalmente al comienzo del trabajo de exploración (acumulación, cubierta forestal, transitabilidad, disponibilidad de comunicaciones, suministro de energía, etc.).
Las operaciones de perforación incluyen la perforación de pozos exploratorios, exploratorios, de exploración y producción, de observación y (si es necesario) de inyección. El principal tipo de investigación para obtener la información necesaria para evaluar las reservas operativas del refrigerante es el trabajo de filtración experimental especial. La metodología para la realización de estos trabajos está determinada por su finalidad, las etapas de investigación, la complejidad de las condiciones hidrogeológicas e hidrogeotérmicas. De acuerdo con el método de su implementación, los trabajos de filtración experimental se dividen en liberaciones realizadas utilizando la energía elástica de la formación (zona fracturada), levantamiento térmico (levantamiento de vapor), levantamiento de gas, bombeo, realizado con equipo especial de levantamiento de agua, e inyección.
Dependiendo del propósito previsto, las descargas (bombeo) se dividen en de prueba, experimentales y experimentales-operacionales.
Las liberaciones de prueba (bombeo) se realizan en la etapa de prospección; en algunos casos, en las etapas de exploración preliminar y detallada. En la etapa de exploración, la tarea de los lanzamientos de prueba (bombeo) es obtener información preliminar sobre las propiedades de filtración y capacitivas de las rocas, su abundancia de agua, calidad y temperatura de las aguas termales, mezclas de agua y vapor y vapor.
Las liberaciones piloto (bombeo) se realizan en las etapas de exploración preliminar y detallada y se dividen en individuales, de conglomerado y de grupo. Sus tareas son: determinación de los parámetros hidrogeológicos calculados de horizontes productivos y características de filtración de zonas fracturadas, identificación de patrones de su cambio en planta y sección; establecer la relación entre el caudal del pozo y la disminución del nivel del agua; determinación de los valores de niveles de corte en la valoración de reservas por el método hidráulico, etc.
Se realizan producciones piloto (bombeos) en depósitos tipo fisura venosa con el fin de obtener información inicial para la evaluación de las reservas operativas de aguas termales por el método hidráulico. La tarea principal es identificar la dependencia de la disminución del nivel con el tiempo a un caudal de diseño dado. Se realizan hasta obtener patrones estables de cambio en los niveles y (o) calidad del agua en los pozos de observación a lo largo del tiempo, que permitan predecir su agotamiento al final de la vida estimada del yacimiento (sitio).
Antes de realizar la producción de prueba, experimental y piloto (bombeo), es necesario medir la posición de los niveles freáticos en un medio natural (o reservorio y sobrepresiones), la temperatura del agua en boca de pozo y en condiciones de reservorio, y tomar muestras de agua para análisis general.
Los estudios hidrológicos se llevan a cabo durante la búsqueda y exploración de yacimientos de aguas termales del tipo fisura-vena, que en mayor o menor grado están conectados con aguas superficiales. En el proceso de investigación, se deben obtener datos sobre el régimen de caudal, nivel, temperatura y régimen químico de los ríos, manantiales fríos en el área del depósito y en áreas adyacentes aguas arriba y aguas abajo de la arteria de agua.
Las observaciones estacionarias del régimen natural de las aguas termales se realizan tanto en pozos como en fuentes de aguas termales. Incluyen observaciones del régimen de caudales de las fuentes, chorros de vapor y gas, composición química (incluido el gas) y temperatura. Tareas:
Clarificación de las condiciones para la relación de las aguas frías superficiales y termales subterráneas;
Determinación de cambios estacionales y de largo plazo en el escurrimiento primaveral de aguas termales;
Estudio de la naturaleza de los cambios en la mineralización, composición química y gaseosa, temperatura de las aguas termales en tramos anuales y de largo plazo;
Determinación de los parámetros de interconexión de aguas termales de zonas de fisura individuales.
Las observaciones del régimen perturbado de las aguas termales en las áreas de las instalaciones de captación de agua existentes deben incluir observaciones de los niveles de agua en la producción y pozos de observación especialmente equipados, la composición química y gaseosa de las aguas termales, la temperatura del agua en la salida y a lo largo del pozo y el caudal de los pozos de toma de agua.
Los métodos especiales de investigación (hidrogeoquímica, geotermia, isótopos, física nuclear) están diseñados para determinar las condiciones para la formación de reservas operativas de aguas termales, identificar y localizar áreas de suministro y descarga, estudiar las condiciones de interacción entre acuíferos mediante la separación de baja permeabilidad capas e interacción entre zonas de fractura, así como para estudiar los procesos de movimiento del agua inyectada en los yacimientos, su enfriamiento, etc. Esto también incluye estudios geobotánicos que se realizan en la etapa de exploración en los depósitos de la fisura-veta escribe. Consisten en el estudio de comunidades vegetales, que se utilizan para identificar y delimitar áreas de calentamiento y manifestaciones térmicas ocultas.
Métodos geofísicos. Al estudiar depósitos de aguas termales, se utilizan casi todos los tipos de métodos geofísicos: pozo, suelo, aerógrafo, etc. Con su ayuda, se realiza la estructura geológica del área de estudio (especialmente profunda), la estratificación hidrogeológica y la correlación de secciones, Se estudian las características hidrogeodinámicas, hidrogeoquímicas e hidrogeotérmicas de los estratos estudiados.
Los métodos terrestres, acuáticos (marinos) y aerográficos proporcionan un estudio casi continuo del territorio. Incluyen exploración eléctrica, sísmica, gravitatoria-magnética, radio y termometría, que se realizan con mayor frecuencia en el suelo, pero se pueden realizar en el fondo de los embalses o desde la superficie del agua: se implementan los mismos métodos, con la excepción de la exploración sísmica. utilizando aeronaves. Además de los levantamientos geofísicos de pozos (GIS), los trabajos terrestres y aerográficos se llevan a cabo mediante el establecimiento de observaciones de campo especiales o sobre la base de la reinterpretación de los materiales multipropósito disponibles.
Los métodos indicadores del paisaje en relación con el objeto de investigación se dividen en terrestres y remotos.
Los métodos terrestres se utilizan en la investigación geotérmica de forma muy limitada, solo para la referenciación geológica y la interpretación de anomalías detectadas por métodos remotos. Al mismo tiempo, se resuelven las tareas del plan geológico e hidrogeológico general y una dirección geotérmica especial.
En la búsqueda de aguas termales y otros tipos de trabajos geológicos, se utilizan ampliamente métodos remotos (aeroespaciales). Los usan para disparar. superficie de la Tierra, registrando campos electromagnéticos de luz, infrarrojos y decímetros, es decir, Con una longitud de 0,3 micras a 1,0 m, los métodos remotos modernos son esencialmente un conjunto de métodos para la exploración eléctrica, la termometría y los estudios del paisaje, utilizando tanto los métodos anteriores como las observaciones visuales.
En el estudio a distancia de la superficie terrestre, tanto los vehículos aéreos (aviones, helicópteros) como los espaciales (tripulados naves espaciales, satélites artificiales Tierra, estaciones científicas orbitales). La altura de las observaciones aéreas varía desde unas pocas decenas de metros hasta varios kilómetros, y las espaciales, desde 300 hasta 3000 km.
Especialmente importancia en la predicción, prospección y exploración de aguas termales, la fotografía aeroespacial (AFS y FSC) y la fotografía infrarroja son de gran importancia.
La fotografía aeroespacial es actualmente el principal tipo de observación remota. Cuando se dispara desde una nave espacial, se cubre un área enorme, medida en cientos de miles de kilómetros cuadrados, mientras que desde un avión, solo decenas de kilómetros cuadrados. En general, APS y CPS permiten resolver una serie de problemas geológicos e hidrogeológicos, sin embargo, esta información no siempre es suficiente para los estudios hidrogeotérmicos.
La fotografía infrarroja se basa en la capacidad de los cuerpos naturales para emitir rayos infrarrojos. Su intensidad está determinada por la temperatura y la emisividad de estos cuerpos. Las imágenes IR son el método de detección remota más importante en los estudios geotérmicos, especialmente en el estudio del vulcanismo hidrotermal, que se manifiesta en la parte cercana a la superficie de la sección. En condiciones de neblina y neblina, las imágenes IR tienen una ventaja significativa sobre APS y FSC y le permiten obtener una imagen buena calidad. Con la ayuda del levantamiento IR, es posible resolver una serie de problemas hidrogeológicos: evaluar la humedad del suelo, determinar el nivel de agua subterránea, identificar zonas de descarga de agua subterránea dentro de áreas de agua, rastrear perturbaciones tectónicas que están inundadas, delinear zonas talik, detectar áreas calientes de la superficie terrestre, e identificar las salidas de aguas termales.
4 . GRAMOestación geotérmica en Bielorrusia
Se descubrieron dos territorios en la república en las regiones de Gomel y Brest con reservas de aguas geotérmicas con una densidad de más de 2 toneladas de unidades convencionales. t./m² y una temperatura de 50°C a una profundidad de 1,4-1,8 km y de 90-100°C a una profundidad de 3,8-4,2 km. Pero las condiciones de temperatura de las entrañas del territorio de la república no han sido suficientemente estudiadas. La gran profundidad de ocurrencia de las aguas termales, su temperatura relativamente baja, alta salinidad y bajo caudal de pozos (100-1150 metros cúbicos/día) no permiten en la actualidad considerar a las aguas termales de la república como una fuente de energía destacable.
En febrero de 2010, la empresa Brest inauguró la primera estación geotérmica en Bielorrusia.
Se puso en marcha la obra de la primera estación geotérmica del país. El proyecto piloto fue llevado a cabo por el complejo de invernaderos de Berestye. De hecho, esta es una palabra nueva en el uso de fuentes de energía alternativas.
En el territorio de la planta, se perforó un pozo a una profundidad de 1520 metros, donde la temperatura del agua supera los 40 grados. Es cierto que el volumen de la fuente resultó ser pequeño. En el proceso más trabajo se encontró que a una profundidad de 1000-1100 metros hay capas muy gruesas de agua suficientemente caliente, alrededor de 30 grados, adecuada para uso industrial. ella no tiene sal Alta calidad. El siguiente paso fue la compra de bombas de calor y otros equipos especiales.
Una estación geotérmica es un sistema electrónico-mecánico que permite, relativamente hablando, de 1000 litros de agua a una temperatura de 30 grados para obtener, por ejemplo, 300 litros de agua a una temperatura de 65 grados y 700 litros a una temperatura de 4 grados caliente el agua viene para calentar invernaderos. Y el frío, según el proyecto, se limpiará y suministrará a la red de agua potable de la ciudad dentro de los límites de mil quinientas toneladas por día. Será embotellado y vendido.
El sistema hasta ahora proporciona 1,5 hectáreas de invernaderos y está vinculado a un ciclo común con la industria de la caldera. El calor natural se distribuye a parte del área ocupada por flores, lechugas, pepinos y tomates. Está hecho de modo que si la temperatura del aire cae bruscamente, la sala de calderas central se encenderá de inmediato. Según cálculos, se repondrán 1 millón de metros cúbicos de gas al año, y esto permitirá ahorrar más de 200 mil dólares. Por ejemplo, el combustible ahorrado puede calentar más de cien y medio cabañas de dos plantas. La potencia de la estación es de una gigacaloría por hora. La central produce más calor del calculado según proyecto.
Todo el sistema de control funciona en modo automático y todos los parámetros necesarios se muestran en el monitor en la sala de calderas central.
La principal dificultad fue y sigue siendo que prácticamente no hay especialistas en el diseño y ajuste de tales sistemas.
El pozo fue perforado por Belgeology para buscar petróleo, gas y otros minerales. La obra fue financiada por el Ministerio recursos naturales y protección del medio ambiente de la República de Belarús. Dos potentes bombas de calor cuestan unos 100 mil euros. El comité ejecutivo regional ayudó, utilizaron sus propios fondos. En general, el proyecto fue económico. Además, debería amortizarse en 5 años.
Si se bombea agua desde la profundidad, entonces de ninguna manera se crea un vacío. Las capas de arena, saturadas de agua, se renuevan constantemente. Y el calentamiento se debe a la temperatura de la tierra.
Conclusión
Recursos geotérmicos - la cantidad de calor contenida en la litosfera o sus secciones, a una profundidad que es técnicamente alcanzable por medio de perforación para el período de pronóstico.
Las principales etapas en el estudio de los recursos geotérmicos del subsuelo son:
Estudio geológico regional del subsuelo;
Búsqueda de recursos geotérmicos del subsuelo y evaluación del yacimiento;
Exploración de recursos geotérmicos del subsuelo (incluida la operación de prueba de campos de hidrocarburos o pozos individuales), preparación de un campo para el desarrollo.
Los principales tipos de trabajos de campo son: estudios geológicos e hidrológicos, estudios especiales (geotérmicos, gas-hidroquímicos, etc.), estudios de reconocimiento del sitio de exploración, estudios de perforación y termohidrodinámicos de pozos, trabajos geofísicos e hidrológicos, observaciones estacionarias de condiciones naturales y regímenes perturbados de aguas termales y frías, examen de pozos profundos previamente perforados e instalaciones de toma de agua existentes, muestreo de agua y material de núcleo, tipos especiales de investigación (geofísica, hidrogeoquímica, geotérmica, isotópica, física nuclear, etc.).
Las condiciones de temperatura de las entrañas del territorio de la República de Bielorrusia no han sido suficientemente estudiadas. La gran profundidad de ocurrencia de las aguas termales, su temperatura relativamente baja, alta salinidad y bajo caudal de pozos (100-1150 metros cúbicos/día) no permiten en la actualidad considerar a las aguas termales de la república como una fuente de energía destacable.
Bibliografía
1. A. A. Shpak, I. M. Melkanovitsky, A.I. Sereznikov "Métodos de estudio y evaluación de los recursos geotérmicos". M.: Nedra, 1992. - 316 p.
3. www.baltfriends.ru
4. www.noticias.tut.by
Alojado en Allbest.ru
Documentos similares
El concepto y estructura de los recursos geotérmicos como reservas del calor profundo de la Tierra, cuya explotación es económicamente factible con medios técnicos modernos. Sus orígenes y variedades. Principios y etapas de utilización del calor profundo "seco".
presentación, agregada el 30/09/2014
Desarrollo y evaluación de la efectividad de medidas para mejorar la tecnología para la producción de yodo (bromo) a partir de aguas industriales geotérmicas y asociadas de campos de petróleo y gas. Direcciones y significado de simplificar el mecanismo de extracción de yodo y bromo.
artículo, añadido el 30/11/2015
La escenificación de los trabajos de exploración, determinada por el grado de exploración de los objetos, que se estima por las categorías de reservas y recursos previstos de minerales sólidos. Análisis comparativo estudio geológico de las entrañas de Kazajstán y práctica mundial.
resumen, añadido el 01/11/2016
Distribución de volcanes activos, sistemas geotérmicos, regiones sísmicas y vectores de migración de placas conocidos. Rocas volcánicas e intrusiones poco profundas. Estructuras inversas magnéticas inferiores. Química de rocas primarias, diagnóstico de fallas principales.
resumen, añadido el 06/08/2009
Exploración de yacimientos de oro. Cambios máximos de temperatura y presión. Fluctuaciones de presión y trituración hidráulica, ebullición y cambios en las condiciones hidrogeológicas del sistema. Concentraciones de metales en sedimentos de pozos y manantiales geotérmicos.
resumen, añadido el 04/08/2009
Estudio del contenido de carbón de la cubierta sedimentaria de Bielorrusia. Análisis de la estructura y composición de la formación carbonífera del Paleógeno-Neógeno. Características de los depósitos explorados de la era Neógena. Consideración de recursos y perspectivas adicionales para el uso de lignito.
documento final, agregado el 28/04/2014
Energía geotérmica: estado actual y perspectivas de desarrollo. Estudios hidrogeotérmicos; los principales yacimientos de energía térmica y aguas minerales. Evaluación predictiva de los recursos de la República de Daguestán, métodos de prospección y exploración de gas y petróleo.
documento final, agregado el 15/01/2011
Vista general sobre los recursos y reservas de petróleo y gas. Criterios Económicos en la Nueva Clasificación de Reservas y Recursos Inferidos. Un ejemplo de reevaluación de las reservas de depósitos de áreas del fondo de subsuelo no asignado de la plataforma siberiana según la nueva clasificación.
resumen, añadido el 19/04/2011
La estructura esférica del planeta según E. Wiechert y E. Suess. Programas modernos para estudiar el subsuelo mediante la perforación de pozos ultraprofundos y ondas sísmicas. Características de la corteza terrestre, litosfera, astenosfera, manto y núcleo terrestre, diferenciación gravitacional.
resumen, añadido el 20/05/2010
Metodología para el estudio de taludes y depósitos de taludes. Esquema de descripción de deslizamientos. Metodología para el estudio del relieve fluvial y depósitos aluviales. Aluvión de barrancos y cárcavas. Estudio de terrazas inundables. Metodología para el estudio del terreno kárstico.
