Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / La presente obra busca analizar la Ley no. 19.657 sobre Concesiones de Energía Geotérmica con el fin de tratar por primera vez en profundidad esta norma y constituir así un aporte real, especialmente a las autoridades encargadas del tema. Se ha procedido en primer lugar a estudiar la constitucionalidad y legalidad de la ley y a detectar los posibles conflictos que existan con otras leyes, ya sean estos aparentes o reales. También se ha buscado hacer mención de todo posible vació o pasajes oscuro, pero siempre presentando alguna posible vía de solución al problema; ya que de otra forma esta obra no sería un verdadero aporte. Por esto esperamos que el presente trabajo se constituya en una contribución real y efectivas para las autoridades y muy especialmente para el Ministerio de Minería.

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Analiza los esquemas termodinámicos de los ciclos Flash, Binario y Combinado para una planta geotérmica de 10 MW, se realizan los cálculos termodinámicos de manera analítica y a través de un modelamiento mediante el Software Aspen Hysys, con el fin de tener mayor certeza en los resultados obtenidos, tomando como factor el valor de la potencia obtenida por unidad de flujo másico extraído del yacimiento geotérmico. / Tesis

Tese (livre-docencia) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milanez_LuizFernando_LD.pdf: 3692098 bytes, checksum: 15321e09c17e28951e9c93a4b10c6db9 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Todo equipamento eletrônico dissipa uma certa quantidade de energia na forma de calor. A extrema miniaturização dos dispositivos eletrônicos agravou o problema térmico. Em muitos casos os componentes eletrônicos são montados de tal forma que a esteira causada pelas fontes de calor inferior afetam os outros elementos posicionados a jusante. Este problema é tratado neste trabalho. Inicialmente, o problema fundamental de uma fonte térmica linear horizontal sobre uma superfície vertical adiabática e resolvido por similaridade. De acordo com a técnica de ordem de grandeza, são consideradas duas variáveis de similaridade, uma para Pr < 1 e outra para Pr > 1. Os resultados teóricos do perfil de temperatura na camada limite e da distribuição de temperatura na superfície são comparados com resultados experimentais obtidos em água, apresentando boa concordância. Na segunda parte deste trabalho e efetuado um estudo experimental da interação entre dois aquecedores, com um posiciona do na esteira do outro. A velocidade induzida pelo aquecedor inferior tende a aumentar o coeficiente de transferência de calor no aquecedor superior, porém este efeito é, de alguma forma, contrabalançado pelo pré-aquecimento do fluido. Estes fatores, portanto têm efeitos opostos sobre o coeficiente de transferência de calor no aquecedor superior, com o efeito resultante sendo função das taxas de dissipação dc calor e do espaçamento entre os aquecedores. Os aquecedores considerados são de geometrias comumente encontradas cm circuitos eletrônicos, tais como um par de tiras horizontais sobre uma superfície vertical o um par de cilindros de pequeno diâmetro sobre uma superfície vertical, adjacentes à superfície ou afastados de uma distância igual ao diâmetro. As tiras simulam pastilhas enquanto que os cilindros simularam resistores. As experiências foram feitas com água e ar / Abstract: Every electronic equipment dissipates a certain amount of energy as heat. The extreme miniaturization of electronic devices has worsened the thermal problem. In many cases the electronic components are mounted in an array and the wake due to the lower heat sources affects other elements located downstream. This problem is treated in the present work. Initially, the fundamental problem of the horizontal line source on an adiabatic vertical surface is solved by similarity. According to the scale analysis technique, two similarity variables arc considered, one for Pr < 1 and other for Pr > 1. Theoretical results of the boundary layer temperature profile in the fluid and of the surface temperature distribution arc compared to experiments carried out in water; the agreement is very good. In the second part of this work, an experimental study of the interaction of two heaters is performed with one in the wake of the other. Streamwise velocities induced by the lower heater in the fluid tend to enhance the heat transfer coefficient in the upper heater, but this effect is, however, somewhat offset by the preheating of the fluid. These factors therefore have opposite effects or. the upper heater heat transfer coefficient, with the resulting effect being a function of the heat release rates and also the distance between the heaters. The heaters considered were some of the common geometries found in electronic circuitry, like a pair of horizontal wide strips on an adiabatic vertical surface and a pair of small diameter horizontal cylinders on a vertical surface, cither adjacent to the surface or separated by a distance equal to the diameter. The strips simulate chips while the cylinders simulate resistors. Measurements were taken in both air and water / Tese (livre-docencia) - Univer / Livre-Docente em Engenharia Mecanica

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Con el fin de apoyar la evaluación del potencial de baja entalpía y una futura explotación de los recursos geotérmicos en la Provincia de Talca, se realiza un estudio gravimétrico, entre los 35° y 35,6° S, el cual busca determinar el espesor del relleno sedimentario y definir la geometría del basamento en la zona de estudio. Este levantamiento gravimétrico consta de seis perfiles, Este- Oeste, que se extienden desde la Cordillera de los Andes hasta la Cordillera de la Costa y dos perfiles de orientación Norte-Sur que cruzan los Este-Oeste. En total, el levantamiento gravimétrico está constituido por 512 estaciones. Luego de procesar los datos de gravedad, se obtiene el mapa de anomalía residual. Con este mapa se modela, en 2D, el relleno sedimentario con una densidad de 2,0 g/cc, obteniendo la profundidad y geometría del basamento en la cuenca de la Provincia de Talca. Estos modelos arrojan profundidades del basamento de alrededor de 500 m y que el espesor del relleno sedimentario aumenta hacia el Sur. Además, se realiza una inversión de los datos de anomalía residual, obteniendo un modelo 3D de de la distribución del contraste de densidades en la cuenca estudiada. Las densidades del relleno sedimentario encontradas con la inversión, van desde los 1,8 g/cc (en superficie) hasta los 2,3 g/cc (alrededor de los 600 m de profundidad). En la zona de estudio se identifican dos sistemas de fallas al Este de la Depresión Central, la Falla Pocuro- San Ramón y la Falla Los Ángeles- Infiernillo. Al modelar el Perfil 3, el cual pasa sobre la traza de la Falla Pocuro- San Ramón, se advierte la influencia de esta falla. Este mismo efecto se observa en los modelos de los perfiles 6, 8 y 9, por esta razón se cree que la Falla Los Ángeles- Infiernillo se extendería hacia el Sur. Finalmente se modela la transferencia de calor a través del basamento y del relleno sedimentario, observando que si se desea hacer una perforación de a lo más 200 m conviene hacerla en la cuenca más delgada, debido a que a la misma profundidad esta tiene una mayor temperatura que la cuenca principal. A una mayor profundidad es necesario observar como se distribuyen las isotermas en el modelo de transferencia de calor, para determinar dónde se alcanza una mayor temperatura.

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / La presente Memoria tiene como objetivo estudiar la competitividad de la energía geotérmica en el sector agropecuario nacional, frente a otras fuentes convencionales de energía. También se analiza, en menor profundidad, la competitividad en el sector eléctrico. En primer lugar se hace un análisis del marco jurídico de la energía geotérmica, esto es la ley 19.657, sobre Concesiones de Energía Geotérmica. A juicio de expertos, lo cual compartimos, este es un marco adecuado para el desarrollo de la energía geotérmica. En el campo geotermoeléctrico, la geotermia ha demostrado ser plenamente competitiva con el gas natural, a precios del petróleo superiores a 50-60 dólares el barril, siendo estos precios los que seguramente regirán en el mercado tanto a mediano como corto plazo. La llegada al País de Enel, uno de los mayores operadores geotermoeléctricos en el mundo, demuestra lo anterior al igual que la gran cantidad de solicitudes de concesiones de exploración geotérmicas presentadas al Ministerio de Minería, en los dos últimos años. (sobre 30). En el campo de las aplicaciones no eléctricas, esto es como fuente directa de calor, se ha demostrado también la competitividad de la geotermia desde un punto vista técnico y económico frente al gas licuado, gas natural y petróleo diesel, con la ventaja adicional de que la geotermia prácticamente no emite dióxido de carbono y para los componentes indeseables que emite en pequeña cantidad, existe tecnología probada para abatirlos. El costo del capital asociado a una aplicación geotérmica es mayor que el de una instalación similar alimentada por combustibles convencionales. Sin embargo en este caso, la energía en si no tiene costo, excepto la mantención y operación del sistema geotérmico, tal como se puede apreciar en los estudios de prefactibilidad económica que se adjuntan. Es muy importante que los proyectos agropecuarios orientados a la exportación a países desarrollados, donde existe gran sensibilidad por los temas medioambientales, utilicen fuentes de energía renovables no convencionales, como la geotermia dado que su impacto en la naturaleza es prácticamente nulo / The present work has the objective of studying the competitiveness of the geothermal energy applied to the projects of the national agricultural, compared to other conventional sources of energy. Also it is analyzed, in minor depth the generation of electric power through geothermal energy. There is done an analysis of the juridical frame of the geothermal energy, these it is the law 19.657, on Grants of Geothermal Energy, in the opinion of experts, who I share, this it is a frame appropriate for the development of the geothermal energy. In the field of the power generation, the geothermal energy has demonstrated to be fully competitive with the natural gas, at prices of the oil superior to 35-40 dollars the barrel, being these prices those that surely will apply on the market so much to medium as short term. Enel's arrival to Chile, one of the bigger geothermal power operators in the world, it demonstrates the previous thing as the great quantity of requests of grants of geothermal exploration to the Ministry of Mining, in the last two years. (more than 30). In the field of the not electrical applications, that is geothermal direct heating systems, the competitiveness has been also demonstrated from a point of view technically and economically, compared to the liquefied gas, natural gas and oil diesel, with the additional advantage of which the geothermal energy practically does not emit dioxide of carbon and for the proved technology that exists to bring down the little undesirable components that emits. The capital cost of a geothermal application, is greater than a similar plant fed by conventional fuels. Other way, in this situation the energy is free, except the maintenance and operation of the geothermal system, how it is appreciated in the associates study of the economic feasibility. It is very important that in agricultural projects orientated to the exportation to developed countries where exists great sensibility to the environmental topics, use sources of geothermal energy provided that its impact in the nature practically does not exist

Geólogo / El arco volcánico andino incluye más de 200 estratovolcanes y al menos 12 sistemas de calderas gigantes potencialmente activos y, en la actualidad, no existe un método estándar para determinar las reservas geotermales asociadas a sistemas volcánicos no explorados. El área de estudio corresponde a la zona de la cordillera principal de la región del Maule, ubicada entre los 34.8º y 36.5º latitud sur, en la zona volcánica sur. El modelo magmático y estructural de la zona de estudio se presenta muy favorable a la ocurrencia de sistemas geotermales debido a la existencia de cámaras magmáticas someras y fallas formadas durante los periodos Cenozoicos de contracción, que generan la permeabilidad secundaria necesaria para el emplazamiento de estos sistemas. Los centros eruptivos se presentan como una característica de primer orden que permite localizar los sistemas geotermales e inferir distintos dominios en base a sus principales características. En este trabajo, se clasifican y caracterizan las aguas termales de la zona de estudio y, mediante el análisis de diferentes sistemas geotermales en el mundo, se integran capas de evidencia geológica, geoquímica y geofísica. A través del método de superposición ponderada, fue posible generar un mapa de favorabilidad geotérmica. El cual permite identificar zonas con alta probabilidad de ocurrencia de sistemas geotermales. En este trabajo se estiman volúmenes de cámaras magmáticas asociadas al volumen del edificio volcánico de cada complejo eruptivo. La estimación de volumen del edificio volcánico, se realiza mediante sistemas de información geográfica (SIG). Tras el análisis de distintas metodologías de estimación, se decidió modificar el método de transferencia de calor magmático, implementado inicialmente por Smith y Shaw (1975) y renovada por Sanyal et al. (2002). Combinando principios de transferencia de calor conductivo y volcanologia, es posible calcular la distribución de temperatura en el espacio y tiempo posterior al emplazamiento de un cuerpo magmático. Posteriormente se computa la energia potencialmente recuperable utilizando principios termodinámicos y la estimación de 3 factores de incerteza; profundidad de emplazamiento, edad de emplazamiento y temperatura inicial del magma. El análisis de los resultados obtenidos para distintos volúmenes de magma emplazado, permiten caracterizar la sensibilidad de esta metodología respecto a cada uno de los parámetros de incerteza y su correlación con el volumen de magma emplazado. En base a los antecedentes geológicos disponibles se calculó, para la región del Maule, una reserva geotermal explotable de 1.396 MWe.

El Sistema Geotermal Tolhuaca (SGT), ubicado en la zona norte de la IX Región de la Araucanía, Chile y, actualmente, bajo concesión de explotación, ha demostrado ser uno de los más prometedores del sur del país para la generación de energía geotérmica. Durante su proceso exploratorio, se han realizado perforaciones de hasta 2 km, entre las cuales destaca el sondaje de diamantina Tol-1, de 1073 m de profundidad, dada su disponibilidad para el desarrollo de la investigación en cuestión. En este trabajo se realiza un estudio de detalle de la alteración hidrotermal en microestructuras orientadas (i.e. vetas, vetas-fallas, fallas, vetas-brechas), complementando trabajos estructurales previos, además de modelaciones geoquímicas que permitan esclarecer el rol de factores como la litología, temperatura y composición del fluido en la alteración de este sistema. Los resultados sugieren que el SGT ha sido afectado por 4 etapas evolutivas bien diferenciadas: (1) calentamiento y ebullición, (2) formación de fluidos reactivos ácidos y carbonatados calentados por vapor, (3) ebullición y despresurización, (4) posterior a pérdida de CO2. Sin embargo, las observaciones mineralógicas y estructurales indican una segmentación de los procesos, sobre todo en la zona más profunda del pozo. La alteración hidrotermal muestra una estrecha correlación con los dominios estructurales, evidenciando una segmentación química y estructural del sistema. Además, se reconoce una zona superficial de alteración argílica (0 - 300 m) dominada por aguas calentadas por vapor, caracterizada por arcillas (sme, -chl/sme) y óxidos de Fe; una intermedia de alteración sub-propilítica (300 - 670 m) con una extensiva e intensa presencia de arcillas (chl/sme), las que conforman una capa sello impermeable, y una profunda de alteración propilítica (670 - 1073 m), representada por la ocurrencia de epidota y que constituye la parte superior permeable del reservorio. La capa sello, propuesta en esta investigación, es anómala y difiere de los modelos clásicos, sugiriendo que las características estructurales ejercen un rol fundamental en su proceso de formación, siendo un factor de primer orden a considerar en futuras exploraciones.

Geólogo / En este trabajo se desarrollan los fundamentos de la energía geotérmica de baja entalpia (EGBE), y su uso en la climatización de espacios, especialmente en el ámbito domiciliario. Se introduce el concepto de bomba de calor geotérmica, con todos los aspectos conceptuales que esto conlleva. Se analizara la demanda energética para una casa dentro de la región del Maule, con el fin de generar un sistema de apoyo en la toma de decisiones, aplicado a la evaluación de proyectos relacionados con este tipo de energía. Esta región es una de las dos zonas estudiadas por el proyecto "Determinación de parámetros termales en el subsuelo de las cuencas de Santiago y Talca: implicancias para el uso directo de la energía geotérmica". Se estudiará la cobertura sedimentaria presente en la cuenca del Maule con el objetivo de describir la sedimentología y las propiedades hidráulicas de los acuíferos que estén contenidos en ella, esto con el fin de analizar en profundidad el intercambio calórico con el subsuelo. A esto se le suman las variables hidrogeológicas, como el flujo subterráneo y abatimiento, ya que estas pueden generar quiebres hidráulicos y térmicos, que pueden afectar a una futura implementación y/o operación. Se generaran dos metodologías de estimación, para dos tipos de bombas de calor, ambas asociadas a pozos verticales, pero con distinta fuente calórica. Las bombas BHP (Borehole Heat Pump), que obtiene el calor de los sedimentos y la bomba GWHP (Ground Water Heat Pump) que obtiene el calor del agua subterránea. La generación de este sistema de apoyo requiere una perspectiva multidisciplinaria, ya que necesita la incorporación de todas las variables hidrogeológicas involucradas, además de una correcta estimación en términos de demanda energética y patrones de consumo. Los resultados muestran que ambas tecnologías son aplicables dentro de la zona, pero existe una gran diferencia de costos de implementación. A través de esta diferencia es posible determinar que las bombas GWHP son más favorables cuando se trata de calefacción domiciliaria.

Ingeniero Civil Mecánico / Actualmente gas, carbón y petróleo abastecen tres cuartos de la demanda energética mundial, lo cual muestra la gran dependencia de los combustibles fósiles que tiene la humanidad; esto sumado a la sobreexplotación de los recursos naturales provoca distintos tipos de contaminación, tanto local (material particulado, compuestos orgánicos volátiles y monóxido de carbono) como global (efecto invernadero, lluvia ácida, contaminación de suelo y agua). Lo anterior, junto al agotamiento del petróleo, motiva la búsqueda de nuevas formas de energía como lo son las renovables no convencionales. El presente estudio trata sobre un tipo de energía renovable en particular: la energía geotérmica. El objetivo es desarrollar un mapa geográfico que indique la ubicación de 16 recursos geotérmicos nacionales de alta entalpía (datos brindados por el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes) junto a la potencia y/o trabajo específico máximos obtenidos luego de evaluar cada yacimiento en 6 o 7 ciclos termodinámicos distintos dependiendo de cada caso. Para comenzar, se exponen conceptos básicos sobre geotermia y se contextualiza sobre la situación actual a nivel país. Luego se entrega una breve descripción de los 16 yacimientos geotérmicos considerados en este estudio continuando con la interiorización sobre distintos métodos para el aprovechamiento de la energía geotérmica, los que pueden ser por conversión directa, por expansión súbita de una etapa, expansión súbita de dos etapas, sistemas binarios o por medio de ciclos combinados. La utilización de cada uno de ellos depende netamente del tipo de recurso (alta o media entalpía). A continuación se describen los ciclos termodinámicos seleccionados que se utilizan para la evaluación de los distintos recursos. Estos son programados en EES, software especializado en ciclos termodinámicos que permite, a través de variables independientes, maximizar una variable dependiente. En este caso se maximiza la potencia neta y/o el trabajo específico neto dependiendo de los datos de cada yacimiento. Después se muestra la validación de los ciclos termodinámicos y de la torre de enfriamiento seguido por la metodología donde se explican los criterios utilizados en la evaluación termodinámica y en la económica. La siguiente sección da cuenta de los resultados obtenidos donde se detalla el comportamiento de los distintos ciclos programados para cada yacimiento y se muestra la evaluación económica para cada recurso. De esta última se desprende que hay cuatro proyectos atractivos económicamente para entregar energía a los sistemas interconectados: Sierra Nevada, Apacheta, Puchuldiza y Tolhuaca. Por otro lado Surire e Irruputuncu pueden ser atractivos para la industria minera. Por último se encuentra el mapa geográfico que indica la ubicación de cada yacimiento junto a la potencia y/o trabajo específico máximo obtenible.

Geólogo / El Campo Geotermal el Tatio es un laboratorio natural para el estudio de geysers. Es el tercer campo de geysers más grande del mundo, y el más grande del hemisferio sur, y presenta un clima y accesibilidad excelentes para realizar mediciones. A pesar de la gran cantidad de estudios geológicos en El Tatio, no existen trabajos específicos que intenten dilucidar el comportamiento eruptivo de los geysers. Esta memoria comprende la aplicación de una metodología para medir descarga de forma indirecta en los canales de flujo de tres geysers en El Tatio. Tiene como objetivo principal validar la metodología, discutir sobre los resultados y entregar las primeras pistas sobre el comportamiento eruptivo de estos tres geysers. Incluye además una revisión bibliográfica de los estudios sobre geysers en el mundo. El Tatio presenta dos geysers en su Cuenca Media que hacen erupción de manera continua y caótica. Un tercer geyser estudiado se encuentra en la Cuenca Superior y presenta erupciones periódicas. La metodología aplicada es válida para medir variaciones de descarga en geysers cuando se busca encontrar una relación entre la descarga, y variaciones en el ciclo eruptivo. Siempre es conveniente contrastar las mediciones con estimaciones de descarga teóricas con el fin de controlarlas, ya que estas tienden a sobre-estimar la descarga. Los geysers en la Cuenca Media tiene características que implican que su comportamiento se debe a una mecánica controlada por una zona de fractura asociada al Sistema de Falla de Tucle. Los ciclos eruptivos estarían controlados por la porosidad y la geometría de la zona de falla. El geyser en la Cuenca Superior presenta dos fases eruptivas bien marcadas, la primera es explosiva y la nucleación de burbujas juega un rol importante en esta, luego la descarga es principalmente líquida sin fase vapor generando un estado de explosividad menor, se propone a éste geyser como un buen análogo de erupciones volcánicas. Este trabajo abre la puerta a futuros desafíos relacionados principalmente con el estudio de la mecánica de geysers, su comportamiento eruptivo y la fragilidad de sus sistemas. Además esta memoria propone la aplicación de una metodología que junto a otras mediciones pueden llegar a ser una herramienta importante en dilucidar el cómo funcionan los geysers y como podemos preservarlos.