Bloques 7 y 8

Observando la comparativa de propiedades del Hidrógeno (H2) frente a otros hidrocarburos en el contexto del almacenamiento (UHS), ¿qué afirmación describe correctamente su densidad energética y su peso específico según los datos técnicos de las fuentes?. Su densidad energética por unidad de masa es 3 veces mayor que la de la gasolina, pero su peso específico es apenas un décimo (1/10) del peso específico del gas natural. Posee una densidad energética idéntica al gas natural (CH4), aunque su peso específico es de 0.89, lo que lo hace más pesado que el aire en condiciones estándar. Su densidad energética es la más baja de todos los hidrocarburos analizados, lo que obliga a almacenarlo siempre a presiones inferiores a los 50 bares para evitar su licuefacción prematura.

Según el documento, durante la perforación en roca de sal, un lodo base agua saturado en superficie puede volverse no saturado al aumentar la temperatura con la profundidad. Esto provoca: A) Disminución de la fluencia salina. B) Disolución de las paredes del pozo. C) Aumento de la presión hidrostática del lodo.

Si la porosidad φ baja del 12% al 6%, manteniendo el resto constante, ¿qué ocurre con la capacidad Q?. A) Se reduce a la mitad. B) Se reduce un 25%. C) No cambia significativamente.

En el método de lixiviación directa, el agua dulce: entra por la tubería interior, se satura al ascender, y la salmuera sale por el orificio intermedio. Según el esquema del documento, ¿por dónde entra el agua dulce?. A) Por el espacio anular entre tuberías. B) Por la tubería interior. C) Por la tubería exterior.

En el gráfico temporal de mecanismos trampa del almacenamiento geológico de CO₂, se observa que: Primero actúan los mecanismos físicos (estructural/estratigráfico, hidrodinámico, residual). Después la disolución. Finalmente, la mineralización, que tarda miles de años. Con base en esto, ¿cuál es el primer mecanismo trampa que actúa tras la inyección?. A) Mineralización. B) Disolución en el agua de formación. C) Trampa estructural/estratigráfica.

Cuando la presión hidrostática del lodo es insuficiente, la sal fluye hacia el interior del pozo, reduciendo su diámetro y pudiendo provocar atascos o incluso colapso del casing. A) La fluencia salina aumenta y puede estrechar el pozo. B) La fluencia salina disminuye y el pozo se mantiene estable. C) El casing se expande por exceso de presión interna.

En un almacenamiento geológico profundo de CO₂, el sello debe impedir la migración vertical del gas durante décadas o siglos. Según el documento, ¿qué propiedad del sello es crítica para garantizar esa estanqueidad?. A) Alta porosidad del sello para permitir redistribución de presiones. B) Muy baja permeabilidad para impedir migración vertical del CO₂. C) Alto contenido en cuarzo para favorecer la mineralización temprana.

En la operación de una caverna de hidrógeno, el gas base o gas colchón debe permanecer siempre en el interior para mantener la presión mínima de operación y garantizar la estabilidad geomecánica. Según el documento, ¿qué función adicional cumple este gas base?. A) Aumentar la solubilidad del hidrógeno en la salmuera residual. B) Proporcionar la presión necesaria para poder extraer el gas de trabajo. C) Reducir la fluencia salina al disminuir la temperatura de la cavidad.

En el documento se distingue entre porosidad total y porosidad efectiva. La capacidad de almacenamiento de CO₂ depende de la porosidad efectiva, no de la total. ¿Por qué?. A) Porque la porosidad total incluye poros aislados que no contribuyen al flujo ni al almacenamiento útil. B) Porque la porosidad total siempre es menor que la efectiva y no representa el volumen real. C) Porque la porosidad efectiva solo se usa en rocas carbonatadas, no en areniscas.

En el documento se indica que la temperatura del hidrógeno almacenado se asume igual a la de la roca que lo rodea, y que la temperatura de la caverna depende del gradiente geotérmico y de la profundidad. Con esa base, ¿qué afirmación es correcta?. A) La temperatura media de la caverna será mayor que la del techo, porque aumenta con la profundidad. B) La temperatura media será igual a la del techo, porque el hidrógeno se enfría al expandirse. C) La temperatura media será igual a la de la base, porque el hidrógeno se calienta al comprimirse.

El documento explica que el CO₂ supercrítico tiene menor viscosidad que la salmuera, lo que afecta a la movilidad relativa y puede generar inestabilidades durante la inyección. ¿Cuál es la consecuencia más probable de esta diferencia de viscosidades?. A) Formación de “fingering” o canales preferentes que reducen la eficiencia de barrido. B) Aumento de la presión capilar que bloquea el avance del CO₂. C) Homogeneización del frente de inyección y mejor distribución del CO₂.

El documento indica que en cavernas de hidrógeno, los ciclos de inyección y extracción producen variaciones de presión que afectan a la roca salina. ¿Cuál es el efecto más relevante de estos ciclos sobre la caverna?. A) La caverna tiende a deformarse lentamente por fluencia salina, independientemente de los ciclos. B) Los ciclos aceleran la deformación por fluencia y pueden modificar ligeramente la geometría. C) Los ciclos no tienen impacto porque la sal es completamente rígida a esas presiones.

El documento señala que la presión de inyección debe mantenerse por debajo de la presión de fractura del sello para evitar fugas. ¿Cuál es la razón principal?. A) Si se supera, pueden generarse microfracturas que faciliten la migración del CO₂. B) Si se supera, el CO₂ se mineraliza demasiado rápido y pierde movilidad. C) Si se supera, el sello se compacta y reduce la porosidad efectiva.

El documento señala que la sal es un medio especialmente adecuado para almacenar hidrógeno por varias razones. ¿Cuál de las siguientes es una de las ventajas clave mencionadas?. A) La sal es completamente impermeable y no permite difusión del hidrógeno. B) La sal tiene alta permeabilidad, lo que facilita la redistribución del gas. C) La sal reacciona químicamente con el hidrógeno formando compuestos estables.

El documento explica que, tras la fase inicial dominada por mecanismos físicos, el CO₂ empieza a disolverse lentamente en la salmuera. ¿Cuál es la consecuencia principal de esta disolución para la seguridad del almacenamiento?. A) Reduce la movilidad del CO₂ porque pasa a fase disuelta y no puede migrar como gas. B) Aumenta la presión del acuífero porque la salmuera se expande al disolver CO₂. C) Genera reacciones exotérmicas que pueden fracturar la roca sello.

El documento destaca que la sal es prácticamente impermeable y que su permeabilidad es del orden de 10⁻²¹ m² o menor. ¿Qué implica esto para el almacenamiento de hidrógeno?. A) Que el hidrógeno no puede difundirse a través de la sal, garantizando estanqueidad. B) Que la sal permite un flujo lento que ayuda a disipar sobrepresiones. C) Que la sal requiere recubrimientos adicionales para evitar fugas de hidrógeno.

El documento explica que la capacidad de almacenamiento de CO₂ en un acuífero salino depende de varios factores de la roca y del fluido. ¿Cuál de los siguientes es uno de los factores más determinantes mencionados?. A) La porosidad efectiva del reservorio. B) El color mineralógico de la roca sello. C) La presencia de fósiles que aumentan la heterogeneidad.

El documento explica que la sal presenta fluencia (creep), un comportamiento viscoplástico que hace que la caverna tienda a cerrarse lentamente con el tiempo. ¿Cuál es una consecuencia operativa directa mencionada?. A) Es necesario mantener una presión mínima para frenar el cierre por fluencia. B) La caverna se expande con el tiempo y aumenta la capacidad útil. C) La fluencia salina genera porosidad adicional que mejora la inyectividad.

El documento describe varios mecanismos por los cuales el sello evita la migración del CO₂. ¿Cuál de los siguientes es uno de los mecanismos principales mencionados?. A) Capilar trapping — La presión capilar del sello impide que el CO₂ atraviese sus poros. B) Thermal trapping — El CO₂ se enfría y solidifica al contactar con el sello. C) Acoustic trapping — Las ondas sísmicas naturales compactan el sello y bloquean el gas.

El documento menciona que, tras varios ciclos de inyección–extracción, la composición del gas puede cambiar ligeramente debido a interacciones con la salmuera residual y al comportamiento del gas en la caverna. ¿Cuál es el efecto más relevante descrito?. A) El hidrógeno puede mezclarse con pequeñas cantidades de humedad o salmuera, reduciendo ligeramente su pureza. B) El hidrógeno reacciona químicamente con la sal formando hidruros estables. C) El hidrógeno se vuelve más denso con cada ciclo y aumenta la capacidad de almacenamiento.

El documento describe cuatro grandes mecanismos de atrapamiento del CO₂: estructural, capilar, por disolución y mineral. ¿Cuál de ellos actúa más lentamente, a escala de miles de años?. A) Atrapamiento mineral — Reacciones geoquímicas que convierten CO₂ en carbonatos. B) Atrapamiento estructural — El sello impide la migración vertical. C) Atrapamiento capilar — El CO₂ queda atrapado en poros por fuerzas capilares.

El documento explica que el hidrógeno, al ser un gas muy compresible, provoca que la relación entre volumen inyectado y presión no sea lineal. ¿Cuál es la consecuencia operativa más destacada?. A) Mayor variación de presión por pequeños cambios de volumen, especialmente a baja presión. B) Menor sensibilidad de presión, lo que facilita controlar la caverna. C) Comportamiento casi incompresible que estabiliza la presión durante los ciclos.

El documento señala que el CO₂ en condiciones supercríticas tiene una densidad relativamente alta comparada con un gas típico, lo que influye en su comportamiento en el subsuelo. ¿Cuál es una consecuencia directa mencionada?. A) Mayor capacidad de almacenamiento porque ocupa menos volumen que en fase gaseosa. B) Mayor tendencia a migrar hacia arriba debido a su densidad extremadamente baja. C) Menor solubilidad en salmuera por ser más denso que el agua.

El documento señala que, a diferencia de otros gases, el hidrógeno no reacciona químicamente con la sal ni altera su estructura. ¿Cuál es la consecuencia operativa más relevante?. A) Estabilidad química que permite ciclos repetidos sin degradación del medio. B) Aumento progresivo de porosidad que mejora la inyectividad con el tiempo. C) Formación de compuestos que reducen la pureza del hidrógeno.

El documento explica que la heterogeneidad del reservorio afecta al patrón de migración del CO₂ y a la eficiencia del almacenamiento. ¿Cuál es una consecuencia directa mencionada?. A) La heterogeneidad reduce la solubilidad del CO₂ en la salmuera. B) La heterogeneidad puede desviar el flujo y generar zonas de bypass. C) La heterogeneidad aumenta la presión capilar del sello.

El documento indica que la temperatura de la caverna suele estar controlada por la temperatura de la roca circundante, y que el hidrógeno responde a estos cambios térmicos. ¿Cuál es una consecuencia operativa mencionada?. A) El hidrógeno se vuelve más viscoso y reduce la inyectividad. B) La presión del gas varía con la temperatura, afectando los ciclos de operación. C) La sal absorbe calor del hidrógeno y lo solidifica.

El documento señala que el CO₂ supercrítico tiene baja viscosidad y densidad intermedia, lo que influye en su movilidad dentro del reservorio. ¿Cuál es una consecuencia directa mencionada?. A) Mayor tendencia al fingering debido a la baja viscosidad frente a la salmuera. B) Menor movilidad global que reduce la eficiencia de barrido. C) Migración más estable por la combinación de densidad y viscosidad.

El documento menciona que las cavernas de hidrógeno pueden operar con ciclos estacionales, almacenando en verano y produciendo en invierno. ¿Cuál es una consecuencia operativa destacada?. A) Mayor estabilidad de presión debido a tiempos largos entre inyección y extracción. B) Mayor sensibilidad térmica porque la temperatura de la roca domina completamente el comportamiento del gas. C) El hidrógeno se estratifica químicamente en la caverna durante los meses de almacenamiento.

El documento insiste en que la presión de inyección debe mantenerse por debajo de la presión de fractura del sello y del reservorio. ¿Cuál es una consecuencia directa mencionada?. A) Evitar microfracturas que podrían crear vías de fuga vertical. B) La presión de fractura aumenta con el tiempo y permite inyectar más CO₂. C) El CO₂ solidifica la roca y mejora su resistencia.

El documento explica que en las cavernas de hidrógeno se necesita un volumen de cushion gas que nunca se extrae. ¿Cuál es la razón principal mencionada?. A) El cushion gas evita reacciones químicas entre la sal y el hidrógeno. B) El cushion gas mantiene la presión mínima necesaria para la estabilidad de la caverna. C) El cushion gas aumenta la densidad del hidrógeno y mejora la capacidad de almacenamiento.