Geóloga / Como objetivos se busca estimar el potencial de climatización con bombas de calor en sectores residenciales de la Región Metropolitana e indicar dónde se cumplen los aspectos físicos necesarios para su implementación. Por un lado, se analizan los intercambiadores horizontales enterrados aproximadamente a un metro y medio del suelo. Se calcula el área de las tuberías a enterrar, considerando la demanda térmica de calefacción de viviendas con distintas dimensiones y la eficiencia del sistema. Se estima que el área de intercambiadores varía entre el triple a doble de la superficie que se desea climatizar. Junto a esto, se analizan los planes reguladores comunales para obtener las superficies mínimas prediales de las zonas residenciales y ver dónde es probable encontrar espacio para instalar el sistema. Se observa que son las zonas periféricas y el sector nororiente del Gran Santiago los que presentan las condiciones requeridas. Otro tipo de intercambiadores son los verticales abiertos. Para analizar su potencial se calculan los caudales de extracción de agua subterránea típicos en la Cuenca de Santiago y el rendimiento del sistema. Con estos caudales se tiene que las potencias generadas superan con creces las demandas térmicas residenciales. También se estima la profundidad de los intercambiadores considerando los abatimientos generados por la actual extracción de agua en la zona, los cuales no son significativos por la extensa presencia de arenas y grava, y el máximo nivel del agua subterránea en los últimos 30 años, donde se detectan zonas con un descenso sostenido en el último tiempo, que requieren mayor cuidado al determinar la profundidad. La profundidad de los intercambiadores se estima por sobre los 150 metros en las comunas cercanas a la zona apical del Abanico del Maipo, para luego ir disminuyendo radialmente, hacia el norte y el este del abanico, y llegar a 20 metros. Considerando los potenciales generados, aspectos físicos y costos de instalación, los intercambiadores horizontales son recomendados para viviendas unifamiliares y los intercambiadores abiertos para edificaciones mayores como edificios o viviendas distritales. / Este trabajo ha sido financiado por el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA), proyecto FONDAP 15090013

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Señala que las aguas termales minero medicinales son utilizadas como alternativa terapéutica en múltiples patologías. Sus propiedades fisicoquímicas han sido bien documentadas. En el presente trabajo, se ha estudiado el efecto antioxidante in vivo de las aguas termales de San Antonio de Putina Puno por el método de Antiperoxidación lipídica con (p< 0.05), in vitro por el método secuestrador de radicales libres (DPPH) por su capacidad complejante de las aguas termales. En la toxicidad aguda oral in vivo a dosis fijas, no se evidencia signos de intoxicación ni cambios significativos en el análisis bioquímico (hemograma) además se ha estudiado la composición fisicoquímica por el método ICP-MS, en la cual se concluye que las aguas termales de San Antonio de Putina Puno son aguas minero medicinales, cloruradas, sódicas y sulfatadas, son atóxicas y tienen efecto antioxidante. Con los resultados de esta investigación se busca evidenciar científicamente conocimientos que al ser divulgados promuevan el desarrollo turístico ecológico y sanitario de las aguas termales de Huaynaputina lo que generará mayores ingresos a la población por ende desarrollo en la región además de incentivar la crenoterapia a nivel nacional e internacional. / Tesis

En la presente memoria se estudian diferentes centrales geotérmicas, estableciendo algunos criterios a considerar para una posible incorporación de esta energía a la matriz energética chilena. La promulgación de Leyes como la de Geotermia (2000) y la ley de fomento de la ERNC (2008), el subsidio en los costos de perforación de pozos exploratorios, unido a factores como la vulnerabilidad de la energía hidroeléctrica a sequías periódicas, los costos ambientales asociados a la energía hidroeléctrica y combustibles fósiles, generan un ambiente propicio para aprovechar el recurso energético geotérmico en Chile. Como etapa inicial se describen diferentes tecnologías de centrales geotérmicas. A partir de ellas se realizó un análisis termohidráulico para maximizar su potencia neta de dos centrales de tecnologías flash: Simple y Doble Flash, y cuatro centrales con tecnología de ciclo binario: Básico, con Intercambiador de Calor Interno (IHE), regenerativo con IHE y Doble Presión. Para las centrales de ciclo binario se consideraron 4 tipos de fluidos de trabajo: isopentano, isobutano, n-pentano y R114. Los resultados muestran que las centrales doble flash generan un 17% más de potencia neta que las centrales de simple flash a igualdad de temperatura del fluido geotermal. A su vez para la tecnología de ciclo binario las centrales de doble presión fueron las que proporcionaron una mayor potencia. El isobutano resultó ser el fluido de trabajo que entregaba un mejor rendimiento de las centrales de ciclo binario básico, con IHE y regenerativo con IHE. En el caso de las centrales de doble presión el mejor fluido de trabajo fue el isopentano. Al comparar las tecnologías flash y de ciclo binario, se obtuvo que la central de ciclo binario de doble presión (con una temperatura de condensación de 25 [°C]) y la central doble flash con una temperatura del fluido geotermal de 289 [°C] registraron la mayor eficiencia de utilización con un 45% y un 40% respectivamente. A partir de los resultados termohidráulicos se seleccionó una central simple flash de 28 [MW] y una central de ciclo binario con IHE de 5 [MW] para estudiar su factibilidad económica. Se consideraron cuatro escenarios de ingresos de las centrales: 1) Caso Base: venta de energía, venta de potencia, venta de bonos de carbono y el incentivo dado por la ley de ERNC, 2) Caso base sin considerar bonos de carbono, 3) Caso base sin considerar la ley de ERNC, 4) Caso base sin considerar bonos de carbono y la ley de ERNC. Los resultados del estudio económico muestran que la central simple flash es una buena alternativa de inversión en Chile para los 4 casos. En el caso base se obtuvo un VAN de US$ 38,6 millones de dólares y una TIR de 45,7 %. La central de ciclo binario resultó ser una buena alternativa de inversión sólo en los casos base y caso base sin bonos de carbono, obteniendo en el caso base un VAN de US$ 2,9 millones de dólares y una TIR de 24,9 %.

Orientador: Chang Hung Kiang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nolla_FredericoRamalho_M.pdf: 4660202 bytes, checksum: 7d067f77601e3adc0eb11c21bcefc0de (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo o monitoramento da temperatura, através de geotermômetros químicos, dos reservatórios de óleo pesado do Campo de Estreito (Bacia Potiguar, estado do Rio Grande do Norte), submetidos à recuperação suplementar de óleo por injeção cíclica de vapor. Vários geotermômetros - SiO2, Na/K e Na-K-Ca - foram testados visando avaliar o seu potencial de utilização em campos de petróleo. O geotermômetro de sílica foi aquele que forneceu estimativas de temperatura consistentes em todo o intervalo de temperatura amostrado nos poços utilizados neste estudo. A partir das equações propostas por Fournier (1981), foi definida uma curva empírica para a sua utilização no Campo de Estreito (TFm), calibrada a partir da temperatura original do reservatório. Esta curva assume uma posição intermediária às curvas de equilíbrio da calcedônia e do quartzo. Utilizando-se a curva do geotermômetro de sílica definida para o campo, foi ajustada uma equação para a previsão da temperatura do reservatório a partir da temperatura da amostra de água medida em superfície (Tcab), válida para Tcb menores que 77°C. Esta equação apresentou um coeficiente de correlação (r2) igual a 0,80. A análise das curvas de declínio de temperatura com o tempo de produção levou às seguintes conclusões: a) os poços amostrados na área de injeção cíclica com malha de 70m apresentam uma menor taxa de queda de temperatura do que os poços da área de injeção cíclica com malha de 140m. Este fato se deve a um maior aquecimento do reservatório, na área com malha de 70m, em conseqüência de uma possível comunicação do vapor injetado drenagem; entre os poços pertencentes a esta malha de _b) não existe comunicação do vapor injetado, entre os poços com injeção cíclica pertencentes a malha de 140m. Com base nas estimativas de temperatura feitas pelo geotermômetro de sílica e a partir de Tcab, foram elaborados mapas de distribuição de temperatura do reservatório, nas datas em que foram realizadas as amostragens, fornecendo, desta forma, as condições de contorno para balizar futuros programas de simulação / Abstract: The main objective of this study was to monitor the heavy oil reservoir temperature of the Estreito Field (Potiguar Basin, Rio Grande do Norte state), which underwent cyclical steam injection. Many geothermometers - SiO2, Na/K e Na-K-Ca - were tested in order to evaluate its potential use in petroleum reservoir. Silica geothermometer furnished the most consistent temperature estimates for the whole temperature interval sampled by the wells. From the equations proposed by Fournier (1981), an empirical curve was defined for the the Estreito Field (TFm), calibrated with the original reservoir temperature. This curve assumes an intermediate position betwen the chalcedony and quartz equilibrium curves. For wellhead temperatures (Tcab) below 77°C, an empirical equation was also defined, relating TFm to Tcab, showing a correlation coefficient (r2) of 0.80. The analysis of the temperature decay curves has led to the following conc1usions: a) the wells in the area of 70m well spacing have a smaller temperature decay rate than the wells situated in the are a of 140m well spacing. This may be due to a greater heating of the reservoir in the 70m well spacing area, as a result of possible communication of injection .steam among the wells, which belong to this area; b) there is no communication of injected steam among the wells in the area with well spacing of 140m. Based on the temperature estimates of silica geothermometer and on Tcab, temperature maps were made for the. reservoir, on the dates of sampling, furnishing constraints for future reservoir simulation programs / Mestrado / Geoengenharia de Reservatorios / Mestre em Geociências

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / Los geysers son fenómenos escasamente estudiados, aún existen preguntas claves acerca de los procesos que controlan sus erupciones, en particular la fuente asociada a estas. Durante el mes de octubre de 2012, los datos sísmicos se registraron en la superficie alrededor del géiser "El Jefe", ubicado en El Tatio, Chile. Este géiser tiene ciclos eruptivos excepcionalmente regulares. Principalmente se identificaron dos etapas en la erupción: (1) Recarga, asociado a una expansión radial de la superficie alrededor del géiser, (2) Descarga, asociada con una contracción radial de la superficie alrededor del géiser. Se estudia el comportamiento elástico asociado con los ciclos de erupción géiser, y se asocia con una fuente dada por una cavidad esférica superficial sometido a una variación de presión, de forma análoga a la cámara de magma de un volcán. Desarrollamos una nueva metodología para modelar la fuente con un comportamiento migratorio. El estudio encontró que las deformaciones son producidos por las condiciones internas del sistema, y que las regiones de presión que producen la deformación tienden a migrar espacialmente en diferentes etapas de los ciclos eruptivos. / Geysers are poorly studied phenomena, there are still key questions about the processes that control its eruptions, particularly those associated with the source. During the month of October 2012, seismic data were recorded on the surface around the geyser "El Jefe", located in El Tatio, Chile, which has an exceptionally regular eruptive cycles. Primarily we identified two stages in the eruption: (1) Recharge, associated with a radial expansion of the surface around the geyser, (2) Discharge, associated with a radial contraction of the surface around the geyser. We model the deformations related with the eruptive cycles using a source given by a shallow spherical cavity submitted to a pressure variation, analogous to the magma chamber of a volcano. We develop a new methodology to model the source with a migratory behavior. The study found that the deformations are produced by the internal conditions of the system, and that the regions of pressure that produced the deformation tend to migrate spatially in different stages of eruptive cycles. / Este trabajo ha sido financiado por Proyecto Fondap Conicyt 15090013 "Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA)"

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título tiene como objetivo obtener una estrategia de modelación que permita orientar el diseño de sistemas de aprovechamiento geotérmico de baja entalpía integrados constructivamente. El proyecto se centra en dos de las pilas de entibación y sus respectivos anclajes del edificio Beauchef 851, estructuras que han sido implementadas con circuitos de tuberías de HDPE de diámetro 32 [mm] en la pila y de 22 [mm] en los anclajes por las que se hace circular agua que moviliza el calor del sub suelo hacia la superficie, o viceversa, pudiendo acondicionar espacios mediante el acople de una bomba de calor, permitiendo de esta forma aprovechar la energía geotérmica. Las pilas de entibación y anclajes presentan condiciones de borde particulares que no se encuentran en la literatura. Las pilas, que son de hormigón armado y tienen 1 [m] de diámetro y 30 [m] de profundidad, no están completamente rodeadas de suelo ya que una parte de ellas está en contacto directo con el muro perimetral que da hacia el patio de luz en su tramo superior (hasta los 14,7 [m] de profundidad) y hacia los subterráneos en su tramo inferior. En cuanto a los anclajes, que son de cables de acero inyectados con lechada y que tienen 12 [cm] de diámetro y un largo de circuito de 41,5 [m], se tiene que están inclinados 20° respecto de la horizontal y se encuentran a distintos niveles de profundidad. Esta investigación se desarrolla en base a tres grandes ejes de trabajo. El primero de ellos se relaciona con los aspectos prácticos necesarios de llevar a cabo y que permiten recuperar y preservar la implementación. El segundo eje corresponde a modelaciones realizadas con el software computacional EED que incorporen las condiciones de borde de los circuitos mediante procesos de ponderación, superposición y proyección, que a su vez permiten conocer el potencial térmico de la implementación. El tercer eje abarca las mediciones de test de respuesta térmica llevadas a cabo en terreno durante los meses de Agosto y Septiembre de 2013. Los resultados obtenidos indican que el sistema de entibación implementado tiene el potencial de tomar más del 50% de la demanda energética de calefacción y más del 10% de la de refrigeración en ciclos de carga y descarga del suelo, cantidades que fueron ajustadas y validadas en base a las mediciones realizadas en condiciones de operación, las que muestran que la conductividad térmica efectiva del circuito de la Pila es de 2,19 [W/mK] con una tasa de rechazo de calor de 42,4 [W/m], mientras que para los circuitos de los Anclajes la conductividad térmica efectiva es de 1,92 [W/mK] con una tasa de rechazo de calor de 29,6 [W/m], valores que permiten concluir que la implementación es aprovechable en términos energéticos.

Ingeniero Civil Químico / El crecimiento de la demanda de energía eléctrica siempre es la razón más importante para evaluar nuevos proyectos de generación. En este ámbito, la energía obtenida a partir de fuentes geotérmicas es una alternativa factible técnicamente que recién empieza a ser explotada comercialmente en Chile. En este trabajo se desarrollan evaluaciones técnica-económicas probabilísticas de proyectos geotérmicos ubicados en el territorio chileno, incorporando parte del riesgo asociado a tales proyectos en la evaluación mediante análisis de Monte Carlo. Las evaluaciones se desarrollan utilizando el software de modelación geotérmica GETEM, y la incorporación del riesgo mediante análisis Monte Carlo se realiza con Crystal Ball, un programa diseñado como una adición a Microsoft Excel desarrollado para hacer análisis de riesgo y simulaciones Monte Carlo. Los proyectos evaluados consideran cuatro casos particulares, situados en los sectores de Pampa Apacheta, Longavi y Calerías. A parte de servir como una evaluación económica, se espera que el presente trabajo introduzca en Chile una metodología para hacer análisis técnico-económicos rápidos que consideren parte del riesgo inherente en un proyecto geotérmico, pudiendo facilitar el proceso de toma de decisiones en fases preliminares.

Geólogo / El Complejo Volcánico Copahue-Caviahue (CVCC) se encuentra emplazado entre los segmentos norte y sur de la Zona Volcánica Sur de los Andes en la frontera entre Chile y Argentina en la Región del Bío-Bío. Esta es una zona de transición producto de la transferencia de esfuerzos entre dos estructuras regionales. El CVCC alberga un importante sistema volcánico-magmático-hidrotermal cuyas manifestaciones no solo se ven reflejadas a través de la actividad del Volcán Copahue, sino que también mediante numerosas áreas geotermales con manifestaciones superficiales como fumarolas, aguas termales y piscinas burbujeantes. El objetivo principal de la presente investigación es estudiar la relación existente entre la estructura local, la circulación de fluidos y la composición de los isotopos de helio de los fluidos del sistema geotermal del CVCC. Para esto se tomaron y analizaron muestras de la fase gaseosa en las áreas geotermales superficiales y se realizaron mediciones de la concentración de CO2 en el suelo y el potencial espontaneo en superficie a lo largo de perfiles que atravesaron las zonas geotermales y las estructuras principales del área de estudio. Los resultados obtenidos revelaron un importante control estructural tanto en el emplazamiento de las zonas geotermales (las que se encuentran asociadas a la presencia de fallas profundas de orientaciones NNE), como también en la recarga del sistema (la cual se encuentra asociada a la presencia de fallas NNW). Existen fallas de orientación NNE que no generan manifestaciones geotermales superficiales, estas vendrían a ser estructuras secundarias que carecen de la profundidad necesaria para permitir el ascenso de fluidos hidrotermales. La razón isotópica 3He/4He (R/Ra) muestra dos grupos bien definidos: uno donde se presentan los valores más elevados registrados en la Cordillera de Los Andes en toda Sudamérica (7,5 Ra) evidenciando un aporte de origen mantélico en los fluidos, y otro con valores más bajos (5,4 Ra) producto de la interacción de estos fluidos hidrotermales con la infiltración de agua meteórica rica en helio radiogénico en zonas asociadas a la recarga del sistema.

Geólogo / En el Parque Nacional Puyehue, ubicado entre los 72°10 W y 72°20 W - 40°40 S y 40°50 S a 80 km al este de la ciudad de Osorno, inmerso dentro de la cordillera de los Andes se encuentran distintas fuentes termales, las cuales se pueden correlacionar dentro de un mismo sistema geotermal. En el valle que se forma por el río Chanleufu se ubican 2 manifestaciones termales, Aguas Calientes y Termas de Puyehue, aguas de composición Na-Cl-SO4. Más hacia al norte, 20km, se encuentra las termas de Pangal con aguas de composición Na-Ca-Cl. La principal fuente de calor asociado a este sistema se encuentra en el complejo volcánico Casablanca-Antillanca (CVCA), el que presenta una orientación ENE-WSW. Éste tuvo una gran actividad durante el Plio-Pleistoceno, dejando varias coladas de lava, las cuales recubren el área de estudio. El CVCA esta asociado a la zona de falla Liquiñe-Ofqui, las estructuras en subsuperficie del complejo favorecen la permeabilidad del sistema para la recarga de aguas meteóricas y el flujo de los fluidos geotermales. Las muestras recolectadas en este trabajo fueron caracterizadas geoquímicamente, entregando como resultado que en general son aguas del tipo cloruradas con un pH prácticamente neutro a levemente alcalino (pH 7 a 8.5) y una temperatura de descarga de 60° a 65°C en promedio. Las aguas analizadas se interpretaron como aguas maduras con cierta tendencia a periféricas, las cuales han sufrido distintos niveles de dilución debido a la interacción con aguas meteóricas provenientes de la infiltración de los ríos Chanleufu y Golgol, ubicadas en la zona del outflow del sistema geotérmico único para todas las muestras. La temperatura de la fuente calórica se estima en el rango de 160° a 180°C como mínimo. Estas temperaturas fueron estimadas a partir de distintos métodos geotermométricos, tales como geotermómetros de cationes y de sílice, además de estudios de equilibrio multimineral. Los acuíferos del sistema se encuentran asociados a las distintas coladas de lava presentes en la zona y la dirección de los fluidos se asocia al relieve previo a las coladas y al actual, teniendo una dirección hacia el NW. El presente trabajo pretende entregar un modelo conceptual del sistema geotermal de Puyehue-Aguas Calientes y cómo aprovechar de mejor forma los recursos del sistema en favor de la comunidad.

Geólogo / El aumento anual entre un 6% y un 7% del consumo eléctrico del país, y la aprobación de la Ley 20.257- de fomento de las energías renovables- ha provocado en los últimos años, una importante búsqueda de fuentes energéticas para la generación eléctrica del país. Especialmente en el área de las energías renovables, donde la geotermia es una de las opciones más viables, debido a las características físicas de nuestro territorio, donde éste tipo de tecnología se caracteriza por tener energía limpia y confiable, la cual no depende de las fluctuaciones climáticas diarias o estacionales. La Formación Cura-Mallín y Trapa-Trapa de edad Oligocena-Miocena Media, es el relleno de la cuenca intra-arco extensional de Cura-Mallín. La inversión de la cuenca de Cura-Mallín del Mioceno-Medio, que alzo la Cordillera Principal en estas latitudes, ha generado falla inversa, pliegues sinclinales y anticlinales, los cuales son estructuras aptas para la recarga y acumulación del sistema geotermal. El volcán Sierra Velluda de 3.585 metros de altura, es inactivo y estable, el cual es la principal fuente de calor de las aguas termales entre este volcán y el río Queuco. Esta zona se compone de las termas de Aillín, Quillaquín, Ceniciento y Nitrao. Las termas de Aillin se ubican más cercanas al volcán Sierra Velluda, cuyas aguas son del tipo Na-Cl-Ca y se ubican en el outflow cercano al upflow del sistema geotermal. La temperatura estimada en sub-superficie de estas termas de 108-163°C. Las termas de Quillaquín son Na-Cl, y sus aguas emergen sobre granito de edad miocena. Las cuales se ubican en el outflow del sistema geotermal, con temperaturas en sub-superficie de 63-113°C. Para las aguas termales de Ceniciento de tipos Na-HCO3-Cl, ubicadas en la zona de transición del outflow y la periferia del sistema geotermal, se estimaron temperaturas en sub-superficie de 54-101°C. Las aguas termales de Nitrao son del tipo Na-HCO3, se encuentran localizadas en la zona más distal del sistema geotermal, en donde las temperaturas en sub-superficie fueron estimadas de 57-90°C. Los modelos de mezcla evidencian que las aguas termales de la zona exceptuando a las Termas de Nitrao, presentan mezcla con aguas superficiales.