El término «flujo de calor geotérmico» se refiere a la energía térmica que se disipa constantemente desde sus fuentes dentro de la tierra hasta la superficie, ya sea por convección o por conducción. El calor geotérmico es la fuerza motriz de una serie de procesos geológicos a gran escala que tienen lugar en la corteza terrestre, por ejemplo, la tectónica de placas. También impulsa reacciones químicas como la degradación térmica de la materia orgánica, que conduce a la formación de hidrocarburos (petróleo y gas). La temperatura interna de la tierra aumenta con la profundidad. Cerca de la superficie, el gradiente geotérmico medio es relativamente constante, con una media de 30 K por cada kilómetro de profundidad. Sin embargo, también hay lugares en los que puede ser mayor, por ejemplo, a lo largo de las dorsales oceánicas o de las plumas del manto.
¿Cómo se determina el flujo de calor?
Aunque se denominan mediciones del flujo de calor, éste no se mide directamente. Pero si se asume que la conducción de calor es el proceso de transporte dominante a través de la corteza terrestre, y que el flujo de calor conductivo se produce en la dirección de la disminución de la temperatura, el flujo de calor puede calcularse como el producto del gradiente térmico vertical y la conductividad térmica (ley de Fouriers). Sin embargo, si intervienen otros mecanismos como la advección de calor (por ejemplo, procesos de flujo de fluidos), el transporte de calor puede caracterizarse por gradientes térmicos no lineales y producirse también horizontalmente.
¿Cuál es la utilidad de las mediciones de flujo de calor?
En el campo de la geología del petróleo, las mediciones de flujo de calor son esenciales en la exploración de nuevos yacimientos de petróleo y gas, ya que proporcionan restricciones críticas para el modelado de cuencas sedimentarias y ayudan en los cálculos de madurez térmica. Las mediciones de flujo de calor también permiten analizar la estabilidad de los depósitos de hidratos de gas.
El floreciente mercado de la energía eólica marina ha abierto un nuevo campo de actividad para las mediciones de flujo de calor, ya que, en particular, los valores de conductividad térmica proporcionan información útil para estimar los mecanismos de disipación de la energía térmica y también el impacto medioambiental de los cables eléctricos.
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