La geotèrmia és la disciplina de Ciències de la Terra que estudia el conjunt de fenòmens naturals involucrat en la producció i la transferència de calor o d'energia tèrmica des de l'interior de la Terra.
Quina diferència hi ha entre geotèrmia i energia geotèrmica?
En un sentit ampli, el concepte geotèrmia també es pot estendre a l'estudi d'altres planetes. Els seus principis s'exploten a nivell tecnològic en la producció d' electricitat i en la cogeneració a través de centrals geotèrmiques a partir de l'energia geotèrmica associada.
En conclusió, la geotérima és la relació existent entre la Terra i la calor generada per ella. D'altra banda, estiste l'energia geotèrmica que és un concepte relacionat però diferent. L'energia geotèrmica és l'aprofitament d'aquestes condicions naturals per aprofitar aquesta energia tèrmica. L'energia aprofitada, pot ser en forma de calor o en forma d'electricitat. En qualsevol cas, es tracta d'una font d'energia renovable ja que els recursos tèrmics de l'interior de la Terra són pràcticament inesgotables.
L'origen de la calor terrestre de la geotèrmia
La calor del nucli de la Terra es va generar originalment durant l'acreció de la planeta desenvolupat gràcies a la força d'atracció gravitacional. Posteriorment es va seguir generant calor gràcies als processos naturals de fissió nuclear d'elements com l'urani, el tori i el potassi.
La calor terrestre es transfereix des de l'interior cap a la superfície de la Terra a través del mantell de la Terra per convecció produïda pel moviment del agma o aigua profunda :. Aquest és l'origen de la majoria dels fenòmens com ara erupcions volcàniques, i altres fenòmens geotèrmics associats i així evident a la superfície de la terra, com deus termals, guèisers i fumaroles.
Aquesta calor natural pot explotar-se per obtenir energia, específicament anomenada energia geotèrmica. El terme geotèrmic s'usa sovint per indicar precisament l'explotació de l'energia geotèrmica.
El flux de calor des de l'interior de la Terra és de només 1 / 20.000 de la calor que la Terra rep del om.
Què és el gradient tèrmic?
Depenent del flux de calor i la conductivitat tèrmica, que varia segons el tipus de sòl o roca, s'observa una diferent gradient tèrmic (variació de temperatura com una funció de la profunditat).
Aquest gradient pot variar d'1 ° C cada 30 m de la part de superfície de l'escorça terrestre a 1 ° C cada 10 - 15 m del fons marí a l'entorn de les serralades oceàniques. El gradient geotèrmic al seu torn està fortament influenciat per la circulació de fluids interns terrestres.
Mesura de temperatura i gradient tèrmic
El mesurament es duu a terme amb els instruments apropiats que es deixen caure en els pous geotèrmics. El mesurament precisa de la temperatura és complexa i es veu pertorbat per la calor a causa de la perforació i per la presència de líquids (aigua, humitat, aire) pot estar present a terra.
El mesurament precisa de la temperatura és la precisió que és una funció de la maquinària usada i el propòsit del ipus investigació d'instrument.
Instruments per mesurar la temperatura en pous geotèrmics
Els termòmetres utilitzats en les investigacions geotèrmiques han de tenir dues característiques importants:
- Velocitat, per tant, ha d'aconseguir ràpidament l'equilibri tèrmic. Per tenir velocitat, per tant, aquests termòmetres, han de tenir baixa inèrcia tèrmica.
- La lectura ha de ser possible a l'aturar-se fora del pou.
Els termòmetres usats poden per tant distingir-se en:
- Termoparells (error de 3/100 graus)
- Termòmetres de resistència (error de 1/100 graus)
- Oscil·ladors (error menor a 1/1000 graus)
Quins recursos geotèrmics té la Terra?
L'energia tèrmica interna de la Terra flueix cap a la superfície per conducció a una velocitat de 44.2 teravatis (TW), i es reposa per la desintegració radioactiva de minerals a una velocitat de 30 TW.
Aquestes cantideades d'energia són més del doble del onsum d'energia actual de la humanitat de totes les fonts primàries, però la major part d'aquest flux d'energia no és recuperable.
A més dels fluxos de calor interns, la capa superior de la superfície a una profunditat de 10 metres s'escalfa amb energia solar durant l'estiu i allibera aquesta energia i es refreda durant l'hivern.
Què és un sistema geotèrmic millorat?
Un sistema geotèrmic millorat (EGS) genera electricitat geotèrmica sense la necessitat de recursos hidrotermals convectius naturals.
Fins fa poc, els sistemes d'energia geotèrmica només havien explotat els recursos on la calor natural, l'aigua i la permeabilitat de les roques són suficients per permetre l'extracció d'energia. No obstant això, amb molt, la major part de l'energia geotèrmica a l'abast de les tècniques convencionals es troba en roca seca i impermeable.
Les tecnologies EGS milloren i / o creen recursos geotèrmics en aquesta roca seca i calenta (HDR) mitjançant 'estimulació hidràulica'.
