Proyecto geotermia

ESCUELAACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍAAMBIENTAL
CURSO:
PROYECTOS INDUSTRIALES Y TECNOLOGIAS LIMPIAS
GENERACION DE ELECTRICIDAD ABASE DE VAPOR DE GEISER
DOCENTE:
ING. ALEX CRISTOBAL
ALUMNOS:
LÓPEZ DUEÑAS VICTOR MANUEL
AQUISE QUENTAANTHONY
QUISPE HUARACHA MILAGROS
SANTOS CAHUANA ODETH
MAMANI RETAMOZO RUBEN
BOCANGEL BELTRAN LESLY
ANDIA COLQUE FERNANDO
VIII CICLO
FECHA: 16/10/2014
AREQUIPA – PERÚ

INTRODUCCIÒN
El presenta trabajo fue realizado impulsados por la gran necesidad energética que
existe en nuestro país, y en especial las zonas alto-andinas; es por ello que
proponemos el uso de tecnologías limpias que generara electricidad a bajo costo,
sin dañar el medio ambiente y por sobre todo a los poblados más necesitados
ayudando así a su desarrollo.
Es por ello que se propone la utilización de los geiser y la gran cantidad de vapor
de agua que emanan, encapsulándolos generando presión con el vapor, la cual
moverá la turbina que posteriormente hará posible la generación de electricidad.

CAPITULO 1
1. GENERALIDADES.
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
En nuestro país se ha estado utilizando desde hace mucho tiempo atrás diferentes
fuentes de energía, como la eléctrica, eólica, energía con ayuda del mar; pero no
observamos la energía de lo más profundo de la tierra (geotermia), en este caso
utilizando los geiser.
Teniendo geisers disponibles en nuestra región porque no usarlos para generar
energía y así abastecer a los poblados alto – andinos de nuestra región.
1.1.1. JUSTIFICACIÓN:
Actualmente en nuestro país y especialmente en nuestra región, tenemos diferentes
fuentes de energía para explotarlas utilizarlas al máximo con la buena aplicación de
proyectos de ingeniería.
Ante la problemática de la falta de energía, proponemos este uso, siendo una
realidad nuestra región seria otra.
1.2. HIPOTESIS:
Si logramos encapsular a altas presiones el vapor sobresaturado de los geiser;
entonces lograremos dirigirlo a la turbina, y a través del generador por producir
electricidad.
1.3. OBJETIVO GENERAL:
 Generación y abastecimiento de energía eléctrica a los pueblos alto
andinos, utilizando geiser.
1.4. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
 Identificar y describir posibles lugares de aplicación.
 Incentivar el uso de energía limpia.
 Demostrar que la concentradora de vapor puede ser una realidad, con
más beneficios de una planta geotérmica.

CAPITULO 2
MARCO TEÓRICO
TURBINAS
Una turbina es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una
corriente de agua, vapor de agua o gas. El elemento básico de la turbina es el rotor, que
cuenta con álabes, hélices, cuchillas o cubos colocados alrededor de su circunferencia, de
tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerza tangencial que impulsa el rotor
y lo hace girar.
Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje para proporcionar el movimiento
de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinas se
clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de gas o
combustión. Hoy la mayor parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando
generadores movidos por turbinas. Los molinos de viento que producen energía eléctrica
se llaman turbinas de viento [2]
.
TURBINAS DE GAS
Éste tipo de turbina también denominada turbina de combustión, utiliza el flujo de gas
como medio de trabajo para convertir energía térmica en energía mecánica. El gas
producido por un proceso de combustión, da el impulso necesario para mover la turbina al
chocar contra los álabes y hacer girar el eje de la máquina.
Una turbina de combustión de ciclo simple incluye un compresor que bombea aire
comprimido a la cámara de combustión. El combustible, en forma gaseosa o nebulizada,
también inyectado en dicha cámara donde se produce la combustión. Los gases producto
de la combustión salen de la cámara a través de las toberas y hacen mover la turbina, que
impulsa el compresor y una carga externa como un generador eléctrico [3]
.
Las turbinas de gas operan en base en el principio del ciclo Brayton. En una turbina de
gas con una eficiencia del 33%, aproximadamente 2/3 del trabajo producido se usa
comprimiendo el aire. El otro 1/3 está disponible para generar electricidad, impulsar un
dispositivo mecánico, etc.
Para las turbinas de combustión que operan como máquinas rotativas, el ciclo Brayton se
representa en la figura 1 y se explica de la siguiente forma. El aire aspirado a la presión
atmosférica se comprime en el compresor C, elevando su temperatura y es conducido a la
cámara de combustión D, donde se inyecta el combustible que al mezclarse que arde en
forma continuada y a presión constante; los productos calientes de la combustión se
expansionan contra los álabes de la turbina desarrollando un trabajo útil al ser expandidos
y salen a la atmósfera a través del escape.

Fig. 1 Esquema y diagrama temperatura vs. entropía del ciclo Brayton ideal simple
A veces los gases todavía calientes expansionados en la turbina, se pueden aprovechar
para producir vapor de agua en una caldera y utilizarlo posteriormente en una turbina de
vapor o para precalentar en un regenerador el aire de la combustión. Las partes de la
turbina son los siguientes.
PARTES DE LA TURBINADE GAS
Alabes guía de turbina “N.G.V.” (Next Guide Vane). Esta parte tiene como función
aumentar la velocidad de la corriente de gas caliente que sale de la cámara de
combustión y dirigirla con el ángulo apropiado al disco de turbina. Esta pieza es la más
expuesta a altas temperaturas que en algunos casos superan los 700 °C por lo tanto se
construyen en aleaciones inoxidables para alta temperatura, básicamente consta de una
serie de alabes "estatores" que se cierran hacia la parte trasera (conducto convergente),
también difieren si son para turbina radial o axial figura 2.
Fig. 2 Conjuntos álabes guía para turbina radial (derecha) y para turbina axial
(izquierda)

Rodete o disco de turbina. Es la parte encargada de extraer parte de la energía de la
corriente de gas para convertirla en movimiento, su única función es hacer rotar el
compresor al cual se encuentra unido por medio de un eje.
La turbina se halla sujeta a elevadas temperaturas y lo que es peor a elevadas cargas
centrifugas que unido a la disminución de resistencia del material por causa de la
temperatura hacen que este sea el elemento que más importancia tiene en cuanto a la
elección de materiales, sin excepción se utilizan aleaciones con elevado contenido de
níquel y cromo. Aunque en los primeros modelos de turborreactores se utiliza acero
inoxidable con buenos resultados. Existen dos tipos de discos de turbina, los axiales y los
radiales.
Los axiales, figura 3 son los más utilizados pues poseen excelentes características de
aceleración y un peso bastante reducido, su única contra es que deben respetarse a
estrictamente las temperaturas y velocidades máximas sino se corre el riesgo de que el
disco se "desintegre" literalmente, este tipo puede ser fabricado con mucha paciencia y
Herramientas comunes o con sofisticados sistemas (control numérico, electro erosión,
etc.) o bien comprados a diferentes fabricantes para su uso específico en turbinas de
aeromodelismo, aunque su precio no es nada económico.
Fig. 3 Disco de turbina axial
Fig. 4 Disco de turbina radial

Los radiales, figura 4 si bien se utilizan menos por ser bastante más pesadas y por lo
tanto tardan más en acelerar tienen la particularidad de ser muy robustas, soportan más
revoluciones a mayor temperatura y tal vez como "ventaja" adicional para el constructor
amateur es que estas turbinas son las utilizadas por los turbo compresores de auto, lo que
las hace más fáciles de obtener.
Tubo de cojinetes ó pasa-eje. Es un elemento cilíndrico por cuyo interior pasa el eje de
la turbina y además se encarga de dar estructura al motor va fijado a la parte posterior del
difusor y a la parte delantera del conjunto N.G.V., en su interior se colocan los cojinetes
que soportan el eje estos deben tener adecuada refrigeración y lubricación para que
sobrevivan las tremendas velocidades de rotación a las que son sometidos, actualmente y
para cualquier aplicación por encima de las 100000 R.P.M. se recomienda usar
rodamientos sin jaula con bolillas cerámicas.
COMPRESOR
Llamado también bomba de aire, ésta máquina disminuye el volumen de una determinada
cantidad de aire o gas y aumenta su presión por procedimientos mecánicos. El aire
comprimido posee una gran energía potencial, ya que si eliminamos la presión exterior, se
expandiría rápidamente.
El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas máquinas y
herramientas, como martillos neumáticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de arena y
pistolas de pintura y también este aire comprimido lo podemos emplear para el suministro
de aire necesario en los procesos de combustión.
El aire, al comprimirlo también se calienta; las moléculas de aire chocan con más
frecuencia unas con otras si están más apretadas, y la energía producida por estas
colisiones se manifiesta en forma de calor. Para evitar este calentamiento hay que enfriar
el aire con agua o aire frío antes de llevarlo al depósito. La producción de aire comprimido
a alta presión sigue varias etapas de compresión; en cada cilindro se va comprimiendo
más el aire y se enfría entre etapa y etapa.
En general hay dos tipos de compresores: alternativos y rotatorios. Los compresores
alternativos o de desplazamiento positivo figura 7, se utilizan para generar presiones altas
mediante un cilindro y un pistón. Cuando el pistón se mueve hacia la derecha, el aire
entra al cilindro por la válvula de admisión; cuando se mueve hacia la izquierda, el aire se
comprime y pasa a un depósito por un conducto muy fino.
Fig. 5 Compresor Alternativo Fig. 6 Compresor Rotativo

Los compresores rotativos figura 6, producen presiones medias y bajas. Están
compuestos por una rueda con álabes que gira en el interior de un recinto circular
cerrado. El aire se introduce por el centro de la rueda y es acelerado por la fuerza
centrífuga que produce el giro del rodete. La energía del aire en movimiento se transforma
en un aumento de presión en el difusor y el aire comprimido pasa al depósito por un
conducto fino.
El compresor se encuentra en la entrada de la cámara de combustión y está conectado al
disco de turbina por medio de un eje, el compresor rotativo puede ser de tres tipos
diferentes.
Axial. Donde la corriente de aire que atraviesa el compresor lo hace en el sentido del eje
(de ahí el nombre de axial), consta de varios discos giratorios (llamados etapas) en los
cuales hay una serie de alabes, entre cada disco rotor hay un disco fijo (estator) que tiene
como función dirigir el aire con el ángulo correcto a las etapas rotoras.
El compresor axial es él mas utilizado en las turbinas, pero para las pequeñas usadas en
aeromodelismo es muy difícil de construir y balancear, si bien algunos han construido
turbinas con compresor axial, por el momento están fuera del alcance de la mayoría.
Radial o centrifugo. La corriente de aire ingresa en el sentido del eje y sale en sentido
radial, consta de un solo disco con alabes en una o ambas caras, es el compresor
universalmente utilizado en las micro turbinas por ser fácil de obtener (proveniente de un
turbo compresor de auto) y balancear, es mucho más resistente que el axial pero como
desventaja es mas pesado y tiene un área frontal mayor.
Mixto. Es una mezcla entre los dos anteriores, es prácticamente anecdótico puesto que
salvo en los primeros intentos de construir micro-turbinas no se ha utilizado.
TURBOCOMPRESOR
El Turbocompresor consiste, esencialmente, en un rotor que lleva unido a sus puntas dos
distintas máquinas fluido dinámicas. En una punta se halla una turbina que tiene por
objeto transformar el contenido energético de los gases de escape (presión y
temperatura), en energía mecánica. Esta energía se transmite al compresor que ocupa la
parte opuesta del eje rotor, figura 9. Este compresor se encarga de aumentar la densidad
del aire, y en particular su presión, para que llegue a una cámara de combustión con una
presión superior a la que proporciona la atmósfera y la sobrealimenta, hecho que favorece
a una combustión ideal.

Fig. 7 Esquema turbocompresor
Una de las ventajas del turbocompresor es su pequeño tamaño y poco peso; pues uno
completo, con válvula de alivio incorporada, puede pesar alrededor de los 5 kilogramos,
mientras que los compresores volumétricos y para un caudal similar, pesan más o menos
de entre 10 y 18 kilogramos. También encontramos que para turbinas de gas alimentadas
con aire proveniente de compresores con similares características, el tamaño puede
crecer demasiado junto con su número de partes y peso, lo que hace más práctico el uso
de un turbocompresor para operaciones determinadas. Por otra parte el turbocompresor
resulta más simple de instalar por el hecho que solamente requiere ser unido al sistema
de escape y admisión.
Los gases de escape inciden en las paletas de la turbina, que puede llegar a alcanzar
regímenes de giro cercanos a 300.000 rpm. La presión máxima de un turbocompresor
está limitada por una válvula de descarga. Cuando la presión llega a un nivel
determinado, la válvula abre un conducto que desvía a los gases de escape, de manera
que no inciden sobre la turbina.
Esta máquina es una unidad extremadamente compacta en la que se ha optimizado la
geometría de los álabes del compresor y de la turbina. Puesto que la masa rotativa es
reducida, el turbocompresor alcanza su régimen eficaz de funcionamiento con gran
rapidez, figura 10. A menudo asociado a motores de combustión interna, sean a gasolina
o de ciclo Diesel, aunque también se usan en estaciones distribuidoras de gas natural
para enviar el gas natural por los gaseoductos.

Fig. 8 Corte en sección de turbocompresor, a la derecha la turbina y en izquierda el
compresor
En los automotores se suele interponer entre el turbo y los cilindros un inter-enfriador, ya
que al comprimir un gas éste se calienta y el inter-enfriador lo enfría produciendo un
aumento de la densidad, con lo que masa de aire o mezcla aumenta en relación al
volumen, con lo que se puede quemar más combustible.
Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases de
escape no resta energía al motor a diferencia de los sistemas con compresor mecánico.
En cambio los motores turbo tienen una demora en disposición de la potencia mayor que
los atmosféricos o con compresor mecánico. En esta demora influyen la inercia del turbo
(el diámetro y peso) y el volumen del colector entre la turbina y la salida de los gases de
escape del cilindro.
Con el uso del turbocompresor se aumenta el rendimiento tanto en motores de gasolina
como en Diesel, pero más en el Diesel. En el primero, al introducir más aire, hay que
inyectar más gasolina (la proporción es prácticamente constante). La ventaja que da es
que disminuye la pérdida por bombeo. En un Diesel, el turbo introduce más aire en el
motor, sin que necesariamente aumente la cantidad de combustible inyectado. El
resultado final es un aumento de la potencia, del par y una menor contaminación.
COMBUSTIÓN
En las reacciones de combustión obtenemos calor combinando un combustible que puede
ser un hidrocarburo con el oxígeno del aire. El calor generado al transformarse el
combustible vaporiza los componentes originados y hace saltar sus electrones a niveles
más altos. Al desexcitarse emiten luz y calor. El tipo de luz que emiten depende de los
componentes gaseosos excitados.

La mayoría de los procesos de combustión liberan energía (casi siempre en forma de
calor), que se aprovecha en los procesos industriales para obtener fuerza motriz o para la
iluminación y calefacción domésticas. La combustión también resulta útil para obtener
determinados productos oxidados, como en el caso de la combustión de azufre para
formar dióxido de azufre y ácido sulfúrico como producto final. Otro uso corriente de la
combustión es la eliminación de residuos.
En el caso de los combustibles comunes, como los hidrocarburos el proceso consiste en
una reacción química con el oxígeno de la atmósfera que lleva a la formación de dióxido
de carbono CO2, agua H2O, con algo de monóxido de carbono CO dependiendo de la
eficiencia con que el oxígeno opere en la reacción, junto con otros productos como
dióxido de azufre, que proceden de los componentes menores del combustible. El término
combustión, también engloba el concepto de oxidación en sentido amplio. El agente
oxidante puede ser ácido nítrico, ciertos percloratos e incluso cloro o flúor.
El proceso de combustión es un factor determinante a la hora de operar una turbina de
gas porque éste indica los requerimientos necesarios para el correcto desempeño del
motor o cámara de combustión como la cantidad de aire y combustible. También en ella
se definen algunos parámetros que caracterizan el funcionamiento de la turbina como
presión y temperatura [3]
. La forma de la llama nos indica si la combustión es rica o pobre.
En los estudios sobre las zonas de la llama se especifican estas partes.1.- Cono frío: no
llega oxígeno. 2.- Cono de reducción: poco oxígeno. 3.- Cono de oxidación: abundancia
de oxígeno. 4.- Zona de fusión: zona de mayor calor, alcanza los1500 ºC, figura 14.
Fig. 9 Zonas de la llama.
La energía liberada durante la combustión provoca una subida de temperatura en los
productos. La temperatura alcanzada dependerá de la velocidad de liberación y disipación
de energía, así como de la cantidad de productos de combustión. El aire es la fuente de
oxígeno más barata, pero el nitrógeno, al constituir tres cuartos del aire en volumen, es el
principal componente de los productos de combustión, con un aumento de temperatura
considerablemente inferior que en el caso de la combustión con oxígeno puro.
Teóricamente, en toda combustión sólo se precisa añadir una mínima porción de aire al
combustible para completar el proceso. Sin embargo, con una mayor cantidad de aire, la
combustión se efectúa con mayor eficacia y aprovechamiento de la energía liberada. Por
otra parte, un exceso de aire reducirá la temperatura final y la cantidad de energía
liberada. En consecuencia habrá de establecerse la relación aire-combustible en función
de la temperatura y del grado de combustión deseados. Para lograr altas temperaturas se

puede utilizar aire rico en oxígeno, o incluso oxígeno puro, como en el caso de la
soldadura oxiacetilénica.
El grado de combustión se puede aumentar partiendo el material combustible para
aumentar su superficie y de este modo incrementar su velocidad de reacción. También se
consigue dicho aumento añadiendo más aire para proporcionar más oxígeno al
combustible. Cuando se necesita liberar energía de modo instantáneo, como en el caso
de los cohetes, se puede incorporar el oxidante directamente al combustible durante su
elaboración.
COMBUSTIBLES LÍQUIDOS Y GASEOSOS
Son los mas empleados para operar las turbinas a gas y son fácilmente inyectados y
encendidos en el proceso ocurrido en la cámara de combustión. Los combustibles líquidos
más comunes son el fuel-oil, la gasolina, el ACPM y las naftas derivadas del petróleo. Les
siguen en importancia el alquitrán de hulla, el alcohol y el benzol obtenido en el proceso
de elaboración de coque. En los hornos fijos se introduce combustible poco volátil en la
cámara de combustión a través de unas boquillas, ya sea en presencia de vapor y aire o
sin ella. En un motor de combustión interna, los combustibles volátiles como la gasolina o
las mezclas de alcohol y gasolina (gasolina reformada) se evaporan y la mezcla penetra
en el cilindro del motor, donde la combustión se provoca con una chispa. En el caso de
estos combustibles se precisan entre 16 y 23 Kg. de aire para la combustión de 1 Kg. de
combustible. En los motores diesel, el ACPM se introduce en forma de lluvia atomizada en
la cámara de combustión, donde el aumento de temperatura asociado con el nivel de
compresión de dichos motores, es suficiente para provocar el encendido.
A los combustibles gaseosos como el gas natural, el gas refinado o los gases
manufacturados, se les añade aire antes de la combustión para proporcionarles una
cantidad suficiente de oxígeno. La mezcla de aire y combustible surge del quemador a
una velocidad mayor que la de la propagación de la llama, evitando así el retroceso de
ésta al quemador, pero permitiendo el mantenimiento de la llama en éste. Estos
combustibles, en ausencia de aire, arden con llamas relativamente frías y humeantes.
Cuando el gas natural arde en el aire alcanza temperaturas que superan los 1.930°C.
Los cohetes espaciales suelen utilizar combustibles líquidos como el queroseno y la
hidracina, y contienen oxidantes como el oxígeno líquido, el ácido nítrico o el peróxido de
hidrógeno. Los lanzacohetes militares emplean combustibles sólidos como la cordita, a los
que se incorpora oxígeno; éstos arden espontáneamente al calentarse por la radiación de
los productos de la combustión.
OPTIMIZACIÓN Y CONTAMINACIÓN DE LOS PROCESOS DE COMBUSTIÓN.
Al ser la combustión un elemento clave en la producción de energía, se destinan grandes
esfuerzos a la investigación y descubrimiento de procesos más eficaces para quemar
combustibles. Otra parte del esfuerzo de los investigadores se dirige a conseguir reducir
la cantidad de contaminantes que se liberan durante la combustión, pues estos productos
son causa de importantes problemas de deterioro medioambiental como la lluvia ácida.
Debido al aumento de contaminación atmosférica en los últimos años, se hace necesario

diseñar sistemas en los que la producción de gases nocivos sea baja, esto sin sacrificar la
eficiencia del proceso y sistema empleado.
En los laboratorios de combustión, los científicos se valen de complejos sistemas láser
para el estudio de los motores y sistemas de combustión, con el fin de detectar fugas de
combustible y mejorar tales sistemas. También es frecuente el uso del láser en pruebas
destinadas a clarificar los procesos químicos que tienen lugar en las llamas, a fin de
comprender mejor las formas y usos del fuego.
Se tiene entonces que dos de los aspectos más importantes que se deben controlar, son
la eficiencia y la emisión de gases contaminantes. Tales aspectos dependen de
parámetros asociados directamente con la cámara de combustión, como el combustible
usado y la forma en que éste se mezcla con el aire; o bien, en forma indirecta, como la
cantidad y presión del aire proveniente del compresor y de la temperatura a la que ingresa
el aire a la cámara.
La eficiencia de combustión B es determinada por la cantidad de CO2 y H2O en los
gases de escape, relativos a la cantidad máxima posible. Ésta puede ser expresada en
términos de calor o del aumento de entalpía, del aumento de temperatura obtenido o la
cantidad de combustible usado para un aumento de temperatura requerido.
DIFERENCIACON LAGEOTERMIA
 El problema primario de la geotermia es el alto costo que involucra construir
las plantas. Comúnmente para desarrollarlas se deben perforar hoyos
profundos en roca dura para conseguir la fuente geotérmica. El costo de
inversión de la planta esta sobre US$3,000 por kilovatio.
 La concentradora de vapor únicamente necesita un concentrador que
encapsule el vapor, posteriormente ya las turbinas y el generador.
 No hay muchos lugares donde la energía geotérmica puede usarse como una
fuente de poder, debe haber una cantidad segura de magma y un área de
desalojamiento para calentar el agua.
 Un lugar seguro de aplicación para la encapsuladora es la de Pincholo.
 El olor de las plantas geotérmicas es a “huevo podrido” ocasionado por el
hidrogeno y el sulfuro del subsuelo.
 La concentradora de vapor no genera olores desagradables.
 El uso de químicos en una planta geotérmica es común.

POSIBLES LUGARES DE APLICACIÓN
La presencia de geisers en Pinchollo, Cabanaconde y Tapay nos indica la presencia
de focos volcánicos calientes cercanos, estos se originan cuando el agua
subterránea aflora a la superficie, generalmente a través de una fisura, su
temperatura se debe al contacto del agua con las rocas en fusión.
Baños termales de "La Calera" situados a 3 633 msnm, constan de cinco piscinas
temperadas construidas especialmente para mantener el calor de las aguas. Con
aguas provenientes del Volcan Cotallumi, donde inicialmente tienen una
temperatura que bordea los 80° a 85° Centígrados, pero en su recorrido la
temperatura disminuye y llega al complejo propiamente dicho con una temperatura
de 38° Centígrados.
PINCHOLLO
Es un pequeño poblado que se encuentra a 3625m.s.n.m, al lado derecho de la
carretera a Cabanaconde y más allá de Maca. En 1535 estaba bajo la jurisdicción del
pueblo principal de Cabanaconde del repartimiento asignado por Francisco Pizarro
a Cristóbal Pérez y al hijo de éste, Juan de Arbes. En 1609 figura como anexo de
Cabanaconde y se mantiene así hasta la actualidad. A fines del siglo XVIII tenía
medio millar de habitantes. Su economía era básicamente agrícola, aunque
aprovechando pasturas naturales se formó una próspera ganadería; mulas y burros
eran muy apreciados por su capacidad de carga, derivando de ello la formación de
algunas estancias.

Geiser de Pinchollo
Es uno de los pocos géiser que arroja grandes cantidades de vapor
ininterrumpidamente. La ubicación es impresionante, con el fondo del nevado
Hualca Hualca y el entorno natural de la zona. La vegetación es típica de comienzo
de puna, con tolares en abundancia, así como plantas de lupinus con sus flores
lilas a moradas; hay una variedad en forma de penacho con flor amarilla. Los
habitantes dejan pastar en la zona al ganado vacuno y caballar por la abundancia
de pastos. Algunos días se puede ver pasar cóndores y otras aves pequeñas.
LAGUNA DE IGMA, GEISERS DE OCORURO Y SAYROSA
En este territorio y a mas de 5,000 msnm se encuentra la laguna de Igma, habitada
por coloridas parihuana. De esta laguna nace las vertientes que desembocan en el
Río Occoruro para finalmente incrementar las aguas del gran Río Cotahuasi.
Tambien encontraresmos geiseres en Ocoruro y Sayrosa, bofedales en misteriosos,
caminos incas, y la magia de un pueblo vivo en toda su riqueza milenaria.

CAPITULO 3
3.- METODOLOGIA
El hidrógeno (H2) se considera como la energía más atractiva para el futuro próximo
debido a que su combustión no resulta contaminante. El hidrógeno, cuando se combina
con el oxígeno del aire, libera la energía química almacenada en el enlace H-H,
generando solamente vapor de agua como producto de la combustión. Puede
almacenarse como gas a presión y como líquido o distribuirse mediante gasoductos, por
lo que se considera que puede reemplazar al gas natural a medio-largo plazo.
Puesto que no se producen gases de efecto invernadero durante su combustión, el
hidrógeno ofrece un gran potencial para reducir las emisiones de CO2 que se generan
durante la combustión de sus precursores de origen fósil. El hidrógeno prácticamente no
se encuentra en estado libre en la Tierra, por lo que no es una energía primaria. Sin
embargo, puede producirse a partir de distintos precursores mediante procesos químicos
o bioquímicos.
La industria química de producción de amoníaco, metanol y refinado de petróleo consume
aproximadamente el 66% de la producción anual de H2, estimada en 35 millones de
toneladas métricas (MTm). El resto de la producción se consume en otros procesos
industriales. El hidrógeno se considera como un combustible ideal, dado que no emite
gases de efecto invernadero durante la combustión. Este atractivo es aún mayor cuando
se utiliza en las celdas de combustible. Estos dispositivos convierten la energía química
almacenada en el enlace H-H en energía eléctrica mediante un proceso que no está
sometido al ciclo de Carnot. Por esta razón, la eficiencia energética resulta de dos a tres
veces superior a la de un motor térmico. Conforme a estos argumentos, no hay duda de la
importancia que debe desempeñar el hidrógeno en los esquemas energéticos de los
países desarrollados en una escala temporal de medio y largo plazo. La producción de
hidrógeno a gran escala no solo aliviará la dependencia del petróleo sino que también
reducirá la contaminación ambiental cuando se incorporen las celdas de combustible tanto
en automoción como en aplicaciones estacionarias.
3.1.- CARACTERIZACUIN DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS
Electrolisis de agua
Cuando los volúmenes de hidrógeno requeridos en una determinada aplicación no son
elevados, el hidrógeno se obtiene mediante electrolisis de agua. La reacción electrolítica
se realiza en medio alcalino debido a que en este medio se incrementa la conductividad
eléctrica. El hidrógeno producido en el cátodo se debe purificar ya que contiene
impurezas de oxígeno y un cierto nivel de humedad. La corriente de hidrógeno se seca
mediante un adsorbente y las impurezas de oxígeno se eliminan con un convertidor
DeOxo. Además, en el ánodo del electrolizador se produce oxígeno, cuyo volumen es la
mitad del volumen de hidrógeno, tal como corresponde a la composición de la molécula
de agua. La mayor parte de los electrolizadores son de tipo tanque con los electrodos

dispuestos en paralelo. El calor liberado en el proceso se elimina recirculando agua
alrededor de las celdas.
El hidrógeno permite el acceso a un amplio grupo de precursores primarios tales como
combustibles fósiles, energía nuclear y con una penetración cada vez mayor de las
energías renovables (eólica, solar, biomasa)
Conviene señalar el hecho de que el hidrógeno producido por electrolisis es del orden de
4.9-5.6 kWh por cada m3 de hidrógeno producido, lo que resulta al menos dos veces más
caro que el hidrógeno obtenido por reformado del gas natural.
Puesto que los electrolizadores convencionales proporcionan H2 con un coste elevado,
se han desarrollado otros procesos electrolíticos. Uno de ellos es la electrolisis en fase de
vapor. El potencial reversible de la celda decrece al aumentar la temperatura. Puesto que
el coste de electricidad requerida en la electrolisis para producir H2 a partir de H2O es
proporcional a la fuerza electromotriz de la celda, el coste disminuye con la temperatura.
La celda se enfría debido a que el proceso es endotérmico y se mantiene a temperatura
constante aportando calor desde el exterior. Esto significa que el calor se convierte por vía
electroquímica en H2 sin pasar por un ciclo de Carnot. Así, a 1.500 ºK la cantidad de
energía térmica que se utiliza en la descomposición termo-electroquímica es del 50% del
total. Bajo estas condiciones, el coste de producción es 50% más bajo que en el proceso
convencional. Otra alternativa económica de producción de H2 la proporcionan nuevos
tipos de electro-catalizadores que son capaces de disminuir el sobre voltaje, lo que
supone una reducción del coste.

3.2.- CARACTERIZACION DE MATERIA PRIMA
 EL AGUA
El agua es el más importante de todos los compuestos y uno de los principales
constituyentes del mundo en que vivimos y de la materia viva. Casi las tres cuartas
partes de nuestra superficie terrestre están cubiertas de agua. Esencial para toda
forma de vida, aproximadamente del 60% y 70° del organismo humano agua. En
forma natural el agua puede presentarse en estados físicos, sin embargo, debe
tenerse en cuenta que en forma natural casi no existe pura, pues casi siempre
contiene sustancias minerales y orgánicas disueltas o en suspensión. La excepcional
importancia del agua desde el punto de vista químico reside en que casi la totalidad de
los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, 831 como los que se realizan en
el laboratorio, tiene lugar entre sustancias disueltas esto entre soluciones acuosas.
 CARACTERÍSTICAS
 Es incoloro, insaboro, inoloro.
 Es buen conductor de la electricidad.
 Es buen disolvente.
 No tiene forma y adquiere la forma del Recipiente. Se presenta en tres estados
naturales sólido, líquido y gaseoso.
 PROPIEDADES
 El agua por ser materia, pesa y ocupa un lugar en el espacio.
 Está conformada por dos elementos:
El hidrógeno (H) y el oxígeno (0)
 La fórmula química del agua es H2O.
 El agua se puede presentar en la naturaleza en tres estados físicos: sólido, líquido
y gaseoso.
 El agua pura no tiene olor, sabor ni color.
 No tiene forma y toma la forma del recipiente que lo contiene.
 El agua es buen disolvente de muchas sustancias.
 Estados del agua:
En los tres estados (sólido, líquido y gaseoso) se encuentra el agua en la naturaleza.
 En estado sólido se le encuentra en los glaciares de las cordilleras, en los polos,
flotando en grandes bloques de hielo en el mar.
 En estado líquido en los océanos, mares, ríos, etc.

 IMPORTANCIA
 Es un elemento mayoritario de todos los seres vivos (78%) indispensable en el
desarrollo de la vida y el consumo humano y es un excelente disolvente, es una
fuente de energía hidroeléctrica.
 Es un medio de transporte (NAVEGACIÓN).
 Erosiona las rosas descartando La corteza terrestre.
 Contiene sales disueltas que es aprovechable para las plantas.
 Las caídas de agua y el movimiento del mar son aprovechadas como energía.
3.3.- PROCEDIMIENTO
En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de
energía (química, cinética, térmica o lumínica, entre otras), en energía eléctrica. Para la
generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que
ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del
sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante
un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de
funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo,
difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella,
en energía eléctrica.
Desde que se descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores,
se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléctrica a
todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes y
variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y
sistemas de distribución. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy
desigual en todo el planeta. Así, los países industrializados o del primer mundo son
grandes consumidores de energía eléctrica, mientras que los países en vías de desarrollo
apenas disfrutan de sus ventajas.
La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región o país tiene una variación a lo
largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los que destacan: tipos
de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su producción, climatología
extremas de frío o calor, tipo de electrodomésticos que se utilizan más frecuentemente,
tipo de calentador de agua que haya instalado en los hogares, la estación del año y la
hora del día en que se considera la demanda. La generación de energía eléctrica debe
seguir la curva de demanda y, a medida que aumenta la potencia demandada, se debe
incrementar la potencia suministrada. Esto conlleva el tener que iniciar la generación con
unidades adicionales, ubicadas en la misma central o en centrales reservadas para estos
períodos. En general los sistemas de generación se diferencian por el periodo del ciclo en
el que está planificado que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la eólica,
de valle la termoeléctrica de combustibles fósiles, y de pico la hidroeléctrica
principalmente (los combustibles fósiles y la hidroeléctrica también pueden usarse como
base si es necesario).

Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se
clasifican en químicas cuando se utilizan plantas de radioactividad, que generan energía
eléctrica con el contacto de esta, termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y
solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del
mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte de la energía
eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de centrales
reseñados. Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienen en común el elemento
generador, constituido por un alternador de corriente, movido mediante una turbina que
será distinta dependiendo del tipo de energía primaria utilizada.
Por otro lado, un 64 % de los directivos de las principales empresas eléctricas consideran
que en el horizonte de 2018 existirán tecnologías limpias, WN, accesibles y renovables de
generación local, lo que obligará a las grandes corporaciones del sector a un cambio de
mentalidad.
¿CÓMO SE GENERALAENERGÍAELÉCTRICACON BASE AGEOTÉRMIA?
Todo proyecto de generación de energía eléctrica con base a geotermia se ejecuta
generalmente en cinco fases:
 ü Reconocimiento
 ü Pre-factibilidad
 ü Factibilidad
 ü Desarrollo y
 ü Explotación sostenible del recurso.
El reconocimiento consiste en la exploración, recolección y análisis de información
existente sobre el potencial geotérmico en una zona determinada.
Pre-factibilidad, es la etapa de estudio y evaluación de macro-áreas para la determinación
de sitios de interés.
Factibilidad, es la etapa en que se evalúa los resultados obtenidos en las investigaciones
geo-científicas, definición de sitios de interés, formulación del proyecto, la inversión y
proyección de retorno de la inversión.
Desarrollo, es la fase de la ejecución del proyecto, que consiste en la perforación de
pozos geotérmicos, sistema de acarreo, diseño, montaje y construcción de la central de
generación de energía eléctrica.
Explotación, es la etapa de producción y administración sostenible del recurso.
Las etapas de reconocimiento, pre-factibilidad, factibilidad y desarrollo requieren del
concurso de diferentes disciplinas geo-científicas como geología, geofísica, geo-
hidrología, geoquímica entre otras y son estos especialistas quienes a través de un
exhaustivo análisis e interpretación de datos dan las directrices sobre las zonas de

Interés, ubicación de reservorios y de los sitios en donde se deben perforar los pozos
productores y re-inyectores.
Una vez confirmada la existencias de recursos geotérmicos en una zona determinada, s e
perforan pozos con profundidades que oscilan entre 1000 y 3000 metros de profundidad,
según la necesidad para conectar con el reservorio geotérmico.
Un pozo geotérmico tiene una estructura tipo telescópica en su interior, se inicia
perforando un agujero de 34 pulgadas de diámetro, hasta una profundidad de 100mts. Se
corre tubería, se cementa para fijarla al subsuelo y luego se continua perforando y
corriendo tubería de 20 pulgadas y al final ya en el reservorio se coloca una tubería
ranurada de 12 pulgadas de diámetro y es a través de esas ranuras que gracias a la
presión del reservorio se extrae la mezcla de vapor y agua caliente hacia la superficie.
3.4.- DIAGRAMA DE OPERACIONES

Proyecto geotermia

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (6)

Similar a Proyecto geotermia

Similar a Proyecto geotermia (20)

Último

Último (20)

Proyecto geotermia