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Científicos en la búsqueda de energía


Por Karla Navarro

Ensenada, Baja California. 12 de octubre de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Especialistas del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) colaboran en la búsqueda y caracterización de campos geotérmicos en la zona de Cerro Prieto, localizada en el Valle de Mexicali, Baja California, dentro de una cuenca tectónica que pertenece al sistema de fallas de San Andrés.

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La geotermia es una fuente de energía renovable que aprovecha el agua que se concentra en sitios del subsuelo, conocidos como yacimientos geotérmicos, los cuales usualmente se componen de una fuente de calor y un acuífero. 

Con cuatro mil 100 gigavatios por hora (GWh) generados por campo cada año, así como una capacidad instalada de 570 megawatts (MW), Cerro Prieto es el campo geotérmico más grande en México, seguido por Los Azufres, con mil 550 gigavatios por hora y una capacidad de 248 megawatts.

Dr. Marco Antonio Perez FloresDr. Marco Antonio Pérez Flores.La investigación, que inició en 2014 y culminará en 2018, además de la detección de nuevos reservorios geotérmicos con potencial para ser aprovechados, tiene por objetivo el desarrollo de herramientas innovadoras para impulsar estudios sobre geotermia.

Como parte de las nuevas herramientas, los especialistas del CICESE diseñaron y construyeron un instrumento de registro digital de señales magnetotelúricas, con el que es posible obtener datos sobre la actividad eléctrica del subsuelo.

El proyecto forma parte del Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica (Cemie-Geo), consorcio que nace de una alianza entre industria y academia con apoyo de la Secretaría de Energía (Sener) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Ampliando el área aprovechable

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Marco Antonio Pérez Flores, investigador del Departamento de Geofísica Aplicada del CICESE y responsable técnico del proyecto, expuso que la investigación va desde la escala regional —a nivel tectónico— hasta la escala local.

“Queremos ver el entorno tectónico donde están los yacimientos, luego queremos tener imágenes de alta resolución de los yacimientos, pero también queremos ver cómo esos fluidos calientes y que son conductores, se están moviendo debajo del subsuelo”, mencionó.

Resaltó la importancia de conocer la hidrodinámica de los ríos que alimentan los yacimientos geotérmicos, ya que esos datos son útiles para la elaboración de planes de explotación a largo plazo, sin poner el recurso en riesgo.

“Nuestro trabajo es encontrar los reservorios geotérmicos, ver a qué profundidad están, cuál es su forma, determinar cómo están distribuidos los fluidos calientes, para que después se haga una explotación controlada”, refirió el investigador.

Puntualizó que el potencial de un campo geotérmico para ser aprovechado, depende de la presencia de calor y agua en el subsuelo, de tal manera que el agua alcance una temperatura entre los 230 y 240 grados y al momento de perforar salga impulsada y empuje rápidamente una turbina que convierta la energía mecánica en electricidad.

“En Cerro Prieto hay calor y el agua del Río Colorado, lo que da certeza de que hay agua subterránea, pero no se tiene un conocimiento profundo sobre la distribución del calor, lo que se está explotando en este momento es solamente un pedazo, el campo geotérmico puede ser más amplio y eso es lo que estamos tratando de comprobar”, enfatizó.

Caracterización y nuevas herramientas

Cerro Prieto, localizado en el municipio de Mexicali, Baja California, es también utilizado en la investigación como modelo para el desarrollo de nuevas herramientas para el estudio de la geotermia.

El doctor Marco Antonio Pérez comentó que uno de los objetivos es proponer un paquete de software o metodología geofísica para determinar la presencia de un campo geotérmico y sus características.

“Caracterizamos el campo geotérmico desde su punto de vista muy regional, su entorno tectónico, luego nos vamos a imágenes de los yacimientos hidrotermales, a alta resolución, usando diversos métodos geofísicos, y después al monitoreo electromagnético”, describió.

Explicó que la caracterización tectónica se realiza en forma tridimensional con la obtención de datos relativos a los campos gravitacionales y magnéticos, útiles para determinar cómo las formaciones geológicas dan paso al campo geotérmico.

Monitoreo electromagnético

Para obtener la caracterización del subsuelo, los investigadores del CICESE instalaron estaciones de monitoreo electromagnético en las zonas donde se presume existen yacimientos geotérmicos, equipos que tienen la capacidad de registrar la actividad eléctrica y magnética del subsuelo.

Modelo de densidad en 3D a partir de gravimetriaCada estación está conformada por un sistema de registro digital de señales magnetotelúricas de registro continuo con sensores eléctricos y en algunos casos también con sensores magnéticos; el sistema opera con baterías tipo automotriz que permiten su funcionamiento por semanas.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Jesús Brassea Ochoa, técnico académico del CICESE y diseñador de los sistemas de registro, precisó que el sistema fue concebido para la exploración geofísica de campos geotérmicos, usa tecnología de bajo consumo de energía e incluye un receptor del sistema de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés).

“Es un registro digital de señales que se obtienen de sensores, la mayoría de los sensores se llaman dipolos eléctricos, son electrodos similares a los que usan para hacer un electrocardiograma y esos dipolos eléctricos están monitoreando campos eléctricos, son variaciones de voltaje”, refirió. 

Detalló que los voltajes son graficados en un monitor y el sistema de registro realiza una conversión digital de los datos que en forma analógica obtienen los sensores para almacenarlos en una tarjeta de memoria.

Los técnicos del CICESE ya han construido más de 20 instrumentos de este tipo, trabajo orientado a reducir los costos de adquisición de esta tecnología, en comparación con su valor a nivel comercial.

Tres técnicas

El doctor Marco Antonio Pérez resaltó que a través del proyecto del Cemie-Geo en Cerro Prieto, están innovando respecto al tipo de estudios geotérmicos que se desarrollan a nivel mundial, ya que están relacionando datos obtenidos mediante tres técnicas distintas: gravimetría, magnetometría y registro electromagnético.

“Vamos a combinar tres métodos bien diferentes que son gravimetría, magnetometría y electromagnéticos y los vamos a correr en un solo programa, de tal manera que cada uno nos dé una visión del campo geotérmico con sus características; esperamos obtener imágenes muy nítidas de los campos geotérmicos que están atravesando Cerro Prieto, mucho más nítidas que si usáramos solo una técnica”, concluyó. 

Termoeléctrica de Cerro Prieto

La termoeléctrica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), que funciona mediante el aprovechamiento de los campos geotérmicos de Cerro Prieto, entró en operación comercial en 1973, con dos unidades de 37.5  megawatts; actualmente cuenta con nueve unidades y tiene una capacidad instalada de 570  megawatts.

Fuente:  Comisión Federal de Electricidad.

arroba14010contacto 1 Dr. Marco Antonio Pérez Flores
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