TY - BOOK AU - Armstead,Hugh Christopher Holl AU - Hiriart Le-Bert,Gerardo TI - Energía geotérmica / SN - 9681830288 PY - 1989/// CY - México PB - Limusa KW - ENERGIA GEOTERMICA KW - FUENTE DE ENERGIA NO CONVENCIONAL KW - DESARROLLO DE LOS RECURSOS NATURALES KW - GEOLOGIA KW - CENTRAL GEOTERMICA KW - ENERGIA DEL VAPOR KW - MANANTIALES DE AGUAS TERMALES KW - GEISERES KW - ENERGIA TERMICA KW - EXPLORACION GEOTERMICA KW - ENERGIA ALTERNATIVA N1 - CONTENIDO 1. Antecedentes históricos 47 1.1 Aplicaciones del calor de la Tierra 47 1.2 Precursores científicos 57 1.3 Desarrollo de la conciencia sobre el ambiente 59 1.4 Conclusión 59 2. Versatilidad del calor de la Tierra 61 3. Estructura de la Tierra 67 3.1 Capas concéntricas de la Tierra 67 3.2 La corteza 69 3.3 Zonas sísmicas 70 3.4 Tectónica de placas 70 3.5 Gradientes de temperatura y flujo de calor 78 4. Recursos de energía térmica de la Tierra 81 4.1 Calor almacenado 81 4.2 Calor específico cortical 82 4.3 El problema de la accesibilidad 83 4.4 Restricciones al enfriamiento de la corteza 84 4.5 Intento de estimación de la energía geotérmica utilizable con la tecnología existente 86 4.6 Renovabilidad de energía geotérmica 88 4.7 Conclusión 91 5. Naturaleza y frecuencia de los campos geotérmicos 93 5.1 Rareza de los campos geotérmicos 93 5.2 Clasificación de las áreas 93 5.3 Clasificación de los campos térmicos 94 5.4 Acuíferos de bajo grado 95 5.5 Distribución y valores potenciales de las áreas, campos y acuíferos de bajo grado 96 5.6 Especulación relativa a la naturaleza de los campos geotérmicos 98 5.7 Modelo de un campo hipertérmico 99 5.8 Modelo de un campo semitérmico 104 5.9 Campos hipertérmicos reales 105 5.10 Flujo de pozos hipertérmicos húmedos 108 5.11 Inicio del flujo de pozos hipertérmicos secos 110 5.12 El fenómeno del sobrecalentamiento en los campos hipertérmicos secos 111 5.13 Pérdidas de flujo de un campo 112 5.14 Campos hipertérmicos húmedos muy profundos 112 5.15 Flujo de pozos semitérmicos 113 5.16 Campos geopresurizados 113 5.17 Capacidad del yacimiento 114 5.18 Declinación de la producción de un pozo 117 6. Exploración 119 6.1 Generalidades 119 6.2 Objetivos de la exploración 119 6.3 Localización más probable de los campos geotérmicos 120 6.4 Análisis de los datos 121 6.5 La función del geólogo 122 6.6 La función del geohidrólogo 123 6.7 La función del geofísico 123 6.8 La función del geoquímico 126 6.9 Perforación exploratoria 127 6.10 Valor del trabajo preliminar 129 6.11 Alcance de la exploración geotérmica mundial hacia fines de 1980 129 7. Perforación 133 7.1 Generalidades 133 7.2 Contra pozos 133 7.3 Diámetro óptimo de los pozos 134 7.4 Perforación rotatoria 136 7.5 Tuberías de ademe 139 7.6 Cementación 142 7.7 Preventores 142 7.8 Recuperación de núcleos 143 7.9 Tiempos de perforación, avance y vida de la barrena 143 7.10 Corrosión y erosión 144 7.11 Estimulación de la producción y producción permanente 145 7.12 Perforación direccional 145 7.13 Contratiempos 147 7.14 Espaciamiento entre pozos 149 7.15 Profundidades económicas máximas para perforación común 150 7.16 Turboperforación 151 7.17 Mejoramiento de las técnicas comunes de perforación 152 8. Características de los pozos y su medición 157 8.1 Generalidades 157 8.2 Campos hipertérmicos húmedos 158 8.3 Campos hipertérmicos secos 162 8.4 Campos de agua caliente y acuíferos de bajo grado 163 8.5 Mediciones 164 8.6 Capacidad calorífica de un pozo 173 8.7 Capacidad de potencia de un pozo 174 8.8 Presión económica óptima en el cabezal del pozo para generación de potencia 178 8.9 Tuberías de descarga abierta 179 8.10 Velocidades del fluido en el cabezal de los pozos 180 9. Recolección y conducción de fluidos 185 9.1 Equipo superficial 185 9.2 Válvulas del cabezal del pozo 187 9.3 Separadores 188 9.4 Descarga de agua caliente 191 9.5 Silenciadores 193 9.6 Dispositivos de seguridad 197 9.7 Ramales de vaporductos 199 9.8 Troncales de vaporductos 200 9.9 Conducción de agua caliente 204 9.10 Aislamiento térmico: condensación en vaporductos y pérdidas de calor 209 9.11 Conducción de agua presurizada 213 9.12 Conducción de fluidos bifásicos 216 9.13 Caídas de presión en vaporductos 220 9.14 Velocidades límite en la conducción de fluidos 220 10. Generación de energía eléctrica a partir de la energía geotérmica 223 10.1 Evolución y situación a fines de 1980 223 10.2 Ciclos 229 10.3 Potencial de energía de los fluidos geotérmicos 236 10.4 Eficiencia de las plantas geotérmicas 239 10.5 Uso del agua caliente. Generalidades 242 10.6 Evaporación instantánea 244 10.7 Limpieza del vapor 247 10.8 Condensadores y vacío 250 10.9 Sobrecalentamiento a base de combustible 255 10.10 Puntos generales del diseño de turbinas geotérmicas 256 10.11 Mantenimiento de las plantas geotérmicas 258 10.12 Extracción de energía de las salmueras geotérmicas 258 10.13 Extracción de energía de los campos geopresurizados 260 10.14 Generadores especiales para energía geotérmica 261 10.15 El concepto del flujo total: generalidades 270 10.16 Contribución de la energía geotérmica a un sistema compuesto 273 10.17 Energía hidroeléctrica como subproducto 276 10.18 ¿Cuándo un campo podrá generar energía geotérmica? 278 10.19 Fotografías y descripciones de plantas geotérmicas existentes 279 11. Aplicaciones directas del calor de la Tierra 289 11.1 Generalidades 289 11.2 Calefacción habitacional, suministro doméstico de agua caliente y acondicionamiento de aire por medios geotérmicos 295 11.3 Aplicaciones de la geotermia en la agricultura, horticultura, acuacultura y la cría de animales, etc. 307 11.4 Industria 311 11.5 Temas diversos 318 12. Proyectos de propósito doble y múltiple 323 12.1 Alcance de los proyectos de propósito doble y múltiple 323 12.2 Ejemplos actuales 324 12.3 Proyectos y análisis de ejemplos 326 12.4 El problema de equilibrio de la demanda 328 13. Control y seguridad de las instalaciones geotérmicas 331 13.1 Control: generalidades 331 13.2 Control del vapor 332 11.3 Control del agua caliente 338 11.4 Precauciones de seguridad: generalidades 340 11.5 Control continuo 343 11.6 Mantenimiento 345 11.7 Fuerza de trabajo, automatización y descentralización 346 13.8 Factor de planta anual 347 14. Algunas consideraciones económicas 349 14.1 Generalidades 349 14.2 Impredictibilidad de los costos geotérmicos 350 14.3 Datos de los costos en geotermia hasta 1973 351 14.4 Efectos de la inflación 352 14.5 Naturaleza de los costos geotérmicos 353 14.6 Aspectos económicos relacionados con la utilización de turbinas con condensación o sin condensación 355 14.7 Aspectos económicos de las plantas geotérmicas piloto 357 14.8 Economía de la energía geotérmica para contribuir a las cargas pico 358 14.9 Efecto de escala 358 14.10 Costos de perforación 360 14.11 Costos reales de la energía geotérmica 369 14.12 Costos reales del calor geotérmico 380 14.13 Formas de abatir los costos 383 14.14 Otros aspectos económicos 386 15. Problemas químicos y metalúrgicos 389 15.1 Composición química y física de los fluidos geotérmicos 389 15.2 Peligros de la acción química en las instalaciones de la planta y el medio 390 15.3 Depósitos químicos 391 15.4 Corrosión y corrosión por esfuerzo 393 15.5 Materiales de las turbinas 393 15.6 Equipo de condensación y extracción de gases 39S 15.7 Juntas de expansión 395 15.8 Corrosión cuando deja de funcionar 396 15.9 Ataque químico en el equipo ocasionado por atmósfera contaminada 396 15.10 Ataque de sulfatos en las torres de enfriamiento 397 15.ll Conclusión 397 16. Problemas ambientales 399 16.1 La amenaza de la contaminación 399 16.2 ¿Cómo puede ayudar a resolver el problema de la contaminación, el avance geotérmico? 401 16.3 Leyes estadounidenses contra la contaminación y el costo de su ejecución inmediata 401 16.4 Reinyección 402 16.5 Acido sulfhídrico 405 16.6 Bióxido de carbono 409 16.7 Erosión del suelo 409 16.8 Venenos contenidos en el agua 410 16.9 Venenos contenidos en el aire 410 16.10 Ruido 411 16.11 Contaminación por calor 411 16.12 Sílice 413 16.13 Hundimientos 414 16.14 Sismicidad 414 16.15 Escape de vapor 415 16.16 Deterioro del paisaje 416 16.17 Ecología 417 16.18 Conclusión 418 17. Aspectos diversos 419 17.1 Enfoque sistemático 419 17.2 Cuestiones legales 420 17.3 Entrenamiento 422 17.4 Publicación de datos 423 17.5 Explotación de los campos 425 17.6 Proyectos de energía geotérmica en países situados fuera del cinturón sísmico 426 17.7 Evolución de la geotermia en Europa 427 18. El futuro 429 18.1 Perspectivas 429 18.2 La búsqueda de más campos naturales y acuíferos de bajo grado 431 18.3 Fracturamiento de rocas 431 18.4 Métodos mejorados de penetración 441 18.5 Perforación directa del magma 444 18.6 La meta final: la extracción universal del calor 446 19. Epílogo: El panorama de la geotermia 449 19.1 ¿Por qué es apremiante desarrollar la geotermia? 449 19.2 Necesidad de energía 449 19.3 Necesidad de una acción oportuna 452 19.4 Restricción del crecimiento 454 19.5 Desarrollo de nuevas fuentes de energía y alternativas a los combustibles fósiles 455 19.6 Interdependencia entre la restricción del crecimiento y la evolución de nuevas fuentes de energía 457 19.7 Energía mundial: la forma probable del porvenir 458 Referencias 465 Apéndice 477 Indice 487 ER -