Classificació i Usos de l'Energia Geotèrmica

Classificació de les Roques Ígnies

Criteris de Classificació

Els processos d'evolució dels magmes (diferenciació, assimilació, barreja) fins al seu emplaçament comporten l'existència d'una gran varietat de roques ígnies. La classificació de les roques ígnies es pot fer en base a diferents criteris, sempre amb l'objectiu d'uniformitat en la nomenclatura.

Tipus de Roques Ígnies

• Roques volcàniques extrusives o efusives: formades a la superfície de la Terra, han fet erupció a la superfície.
• Roques plutòniques o intrusives: formades en profunditat, emplaçades (intruides) per sota de la superfície de la Terra.

Criteri Textural

El criteri textural es basa en la mida de gra, que està relacionada amb la velocitat de refredament del magma.

1. Textura Fanerítica: Els cristalls són visibles a ull nu (> 0.5 mm).
2. Textura Afanítica: Els cristalls NO són visibles a ull nu (< 0.5 mm).
3. Textura Porfírica: Cristalls relativament grossos (fenocristalls) envoltats de cristalls de gra fi o vidre (matriu, generalment afanítica).

Criteris Mineralògics

Hi ha moltes classificacions i nomenclatures segons diferents variables. Les principals són:

1. Percentatge i tipus de minerals màfics (ferromagnesians): Es pot expressar com a índex de color (M): percentatge en volum de minerals màfics (foscos) en una roca (M<35% leucocrates o fèlsiques, M:35-65% mesocrates, M: 65-90% ultramafiques, M>90% ultramàfiques).
2. Percentatge i tipus de minerals fèlsics:
   • % de quars o la presència de minerals pobres en SiO2 (feldspatoides)
   • % i tipus de feldspats: feldespat alcalí i plagioclasi -> Classificació de la IUGS: roques plutòniques, roques volcàniques.

Criteris Químics

Hi ha diverses classificacions segons el percentatge de diferents elements o compostos. Una de les més emprades és segons el contingut en pes de SiO2 global (tant en forma de quars com constituent d'altres silicats).

• SiO2>63% àcides
• SiO2 52-63% intermèdies
• SiO2 45-52% bàsiques
• SiO2<45% ultrabàsiques. (Granit, riolita, diorita, andesita, gabre, basalt, peridotita, riolita, andesita, basalt).

Energia Geotèrmica

Aspectes Ambientals

Riscos: risc volcànic, geoconservació: Yellowstone, Stromboli, Lanzarote, La Garrotxa.

Recursos: energia geotèrmica, roques industrials - pedreres, jaciments minerals d'origen magmàtic.

Definicions

Energia geotèrmica:

1. Es troba a l'interior de la Terra (calor provinent de la desintegració d'elements radioactius i originada en els primers estadis de formació del planeta).
2. En àrees properes a la superfície es manifesta mitjançant l'activitat hidrotermal, associada principalment al vulcanisme actiu o recent. 2 categories:
   • alta temperatura (>200ºC): regions volcàniques
   • moderada/baixa temperatura: més abundant.

Recurs geotèrmic: Quan l'energia geotèrmica es presenta en condicions òptimes per a la seva explotació i aprofitament. - recurs renovable, però depèn del ritme de recàrrega energètica.

Camp geotèrmic: zona de la superfície terrestre en què les possibilitats d'explotació de l'energia geotèrmica són molt favorables. - des de fa més de 50 anys a Nova Zelanda, Itàlia i Islàndia - més recentment a USA i Japó. - els camps geotèrmics són una alternativa potencial als combustibles fòssils.

Sistemes Geotèrmics

Components:

1. Anomalia tèrmica
2. Fluids (aigua)
3. Reservori o magatzem (roques poroses, fractures, etc.). -> La recàrrega del reservori es pot fer de forma artificial. Això permet mantenir els camps geotèrmics exhaurits. Exemple: El Camp de Guèisers a Califòrnia, USA, un dels camps geotèrmics més grans del món, començà a exhaurir-se a finals dels 1980s. El projecte ha permès la reactivació de centrals elèctriques que havien estat abandonades.

Usos de l'Energia Geotèrmica

1. Electricitat (elevada temperatura)
2. Ús directe (moderada/baixa temperatura):
   • Calefacció i aigua calenta
   • Balnearis (aigües termals)
   • Agricultura i aqüicultura.

Avantatges de l'Energia Geotèrmica

1. En molts casos permet l'ús directe (sense conversions, residus mínims)
2. Menor impacte ambiental que el carbó i el petroli
3. Gestionada de forma sostenible, pot resultar renovable.

Inconvenients de l'Energia Geotèrmica

1. Emissió de àcid sulfhídric (tòxic) i de CO2 (augment efecte hivernacle)
2. Contaminació d'aigües pròximes (arsènic, amoníac, etc.)
3. No transportable (massa costós), explotació “in situ”.

Calefacció i Aigua Calenta

Islàndia: El vapor de les fonts termals fa funcionar una central elèctrica. Després de passar per una turbina per generar electricitat, el vapor s'utilitza per escalfar l'aigua freda d'un llac proper, la qual és enviada per una canonada de 27 km, aïllada tèrmicament, fins a Reykjavik.

Climatització geotèrmica: sistemes sense anomalia geotèrmica:

• Inèrcia tèrmica del subsòl: 10 a 16°C a 3 m de fondària.
• Bomba de calor: similar a l'aire condicionat tradicional, però amb rendiment més alt ja que necessita menys treball per transferir l'energia.

Agricultura i Aqüicultura

Hivernacles i piscifactories.