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Fase de Exploración Superficial

Esta etapa contempla el desarrollo de estudios de carácter geológico, geoquímico y geofísico, todos los cuales implican la colección de datos a nivel de la superficie del terreno, sin intervención significativa del entorno medioambiental. Estos estudios permiten crear un Modelo Geotérmico Integrado Inicial, que entregará contenidos clave para las futuras etapas.

El trabajo geológico consiste principalmente en el levantamiento de información de unidades de roca con sus respectivos estudios geoquímicos y geocronológicos, además de estudios volcanológicos y de geología estructural.

El trabajo geoquímico consiste en la caracterización de las fuentes termales y gaseosas, mediante la colección de muestras de agua y gases para su análisis químico, con el fin de inferir las condiciones físico-químicas de los fluidos provenientes del reservorio geotérmico.

Finalmente, los trabajos geofísicos buscan caracterizar las unidades y estructuras rocosas en subsuperficie. Se ocupan distintos métodos asociados a diversas características físicas de las rocas, como magnetismo, gravedad, sismicidad natural y magnetoteluria.

Etapa de exploración

Fase de Exploración Profunda

Esta etapa comienza una vez que se tiene el Modelo Geotérmico Integrado Inicial de un área, sobre la base de los antecedentes indirectos recolectados en superficie a través de los estudios geológicos, geoquímicos y geofísicos.

Consiste principalmente en la perforación de pozos a profundidad variable, dependiendo de las condiciones locales del posible reservorio. El objetivo principal es probar la existencia de condiciones adecuadas de un fluido geotérmico para su explotación y consiguiente generación eléctrica.

La exploración profunda contempla varios tipos de perforaciones con distintos objetivos, desde pozos de gradiente térmico poco profundos (300 – 1.000 m y diámetro delgado) a pozos de exploración de gran diámetro y habitualmente a mayor profundidad (1.000 – 3.000 metros).

Fase de Explotación

Esta etapa implica la extracción del fluido geotérmico, conduciéndolo por tuberías (vaporductos) hasta la planta geotérmica. El vapor es conducido hacia las turbinas, que son movidas a gran velocidad. Este movimiento de las turbinas mueve el generador de la planta y por medio de éste, se genera la electricidad.

A su vez, el vapor que ya pasó por la turbina, es condensado y reinyectado al reservorio. De esta manera se desarrolla un manejo del sistema geotérmico que permite una explotación sustentable del recurso.

Descripción de la geotermia como fuente de energía

Un reservorio geotérmico es una zona bajo la superficie, entre 500 y 4.000 m de profundidad (para que sea aprovechable con la tecnología existente), donde existen rocas a alta temperatura, con alta permeabilidad (fracturas y/o poros) saturadas en agua. Esta agua, debido a la alta temperatura de la roca por la que circula (más de 230ºC), se encuentra bajo la forma de una mezcla de agua-vapor. En ocasiones, parte de estos fluidos, se abren camino hacia la superficie (el agua caliente es menos densa que el agua fría) y generan manifestaciones como fuentes termales, fumarolas o geysers.

Para aprovechar el recurso geotérmico que se encuentra en profundidad, es necesario perforar pozos para extraer el fluido que es el que transporta la “energía” desde la roca caliente. Estos pozos llevan el fluido (agua + vapor) hacia la superficie, separando luego la fase líquida de la fase vapor, siendo esta última la que es enviada hasta una planta de generación eléctrica, en la cual finalmente se transforma la energía calórica en energía eléctrica.

Existen varios tipos de plantas geotérmicas de generación de electricidad, dependiendo del tipo de reservorio geotérmico que se explote, es decir de las condiciones de temperatura y presión del fluido y de cuál sea la fase dominante en el mismo.

La energía geotérmica también puede aprovecharse de muchas formas, una vez que ya ha generado electricidad y antes de reinyectar los fluidos al interior de la tierra. En muchos países, en las cercanías de plantas geotérmicas de generación eléctrica se han establecido distintos polos de desarrollo, tanto de índole industrial como de índole turística. En países como Islandia, Nueva Zelanda, estados Unidos, es común ver importantes establecimientos balneológicos (spa, centros turísticos, etc.) en los alrededores de plantas geotérmicas y que utilizan los fluidos una vez que ya han pasado por las turbinas. Asimismo, en Islandia, casi el 100% del sistema de calefacción del país se realiza sobre la base de intercambiadores de calor que aprovechan el calor remanente de los fluidos después de su paso por las turbinas.

Numerosos son también los desarrollos de tipo industrial que aprovechan el agua geotérmica de baja a mediana temperatura para la instalación de invernaderos (producción de vegetales), cultivos de peces y crustáceos, así como secado de fruta y/o madera, y también pulpa en la industria papelera.