1. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ingeniería
“LA ENERGÍA GEOTÉRMICA COMO LA ENERGÍA DEL
FUTURO.”
Colegio de Geofísica
DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LA TECNOLOGÍA, LA
INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN.
2. Resumen
El siguiente trabajo desarrolla una evaluación cualitativa del
desarrollo actual y futuro de la Geotermia en México,
analizando de manera general factores técnicos como lo es
la tecnología y modelo que se utilizan para explotar los
campos geotérmicos.
3. Introducción
La importancia que tienen
actualmente los problemas
ambientales, sobre todo lo que
refiere a la contaminación
atmosférica ha propiciado que a
nivel mundial se desarrollen
metodologías y tecnologías de
bajo impacto para el medio
ambiente.
4. En 2007 México ocupaba el tercer lugar en
capacidad geotérmica a nivel mundial con una
capacidad de 958 MW.
Tomada de:
http://www.revista.unam.mx/vol.8/num12/art
91/dic_art91.pdf
6. 1. Antecedentes
En la actualidad, México y el mundo entero se enfrentan al
reto de garantizar el abasto de energía eléctrica, futuro para
el crecimiento y desarrollo de la sociedad. Pensando en la
conservación de los recursos energéticos, especial mente
los no renovables y la protección del medio ambiente, para
un desarrollo sustentable en nuestro país y del mundo.
7. 1.1 Historia del desarrollo de la Geotermia
El desarrollo de la geotermia se inicia en el siglo XVI cuando la actividad
minera se intensifica propiciando así la necesidad de excavaciones de pozos
en los cuales se observa que la temperatura aumentaba proporcional a la
profundidad.
En el año de 1958, Nueva Zelanda inaugura su planta geotérmica de
Wairakei.
En 1959, inicia operación la planta de Pathé, México.
En 1960, se inicia la generación eléctrica con geotermia en Los Geysers, EU.
En 1904 se produce, por primera vez en el Mundo, electricidad con vapor
geotérmico.
8. 1.2 Historia de la Geotermia en México
La mayor parte del territorio mexicano (excepto la península de Yucatán) está
caracterizado por una gran actividad tectónica y volcánica. Aunque la generación
de energía eléctrica de origen geotérmico empezó en México desde noviembre
de 1959, cuando entró en operación una planta de 3.5 MW en el campo
geotérmico de Pathé, Hidalgo, la geotermoelectricidad comercial moderna y
sostenida se inicia catorce años después, cuando en abril de 1973 entra en
operación la primera unidad de 37.5 MW del campo geotérmico de Cerro Prieto,
BC.
9. 2. Marco teórico
La energía geotérmica representa
una fuente de energía con
grandes expectativas de
desarrollo para la generación de
electricidad, dadas sus ventajas
respecto a otras fuentes en
términos de abundancia,
limpieza en su utilización,
ausencia de combustible, costos,
entre otras.
10. 2.1 Yacimientos Geotérmicos
Los procesos geológicos que se ha desarrollado a lo largo de la
historia de la tierra por miles de millones de años tienen como
resultado diversos ambientes tectónicos los cuales son un factor
importante en el desarrollo natural de un yacimiento geotérmico. El
Instituto Cartográfico y Geológico de Cataluña (ICGC) define un
yacimiento geotérmico como una zona del subsuelo cuyo calor se
puede aprovechar de forma económicamente rentable. Los
yacimientos geotérmicos se localizan principalmente en márgenes
tectónicos activos y zonas caracterizadas por actividad volcánica
11. Fig. 3 Modelo de un Yacimiento
Geotérmico.
Imagen tomada de:
http://www.revista.unam.mx/vol.8/num12/art91/dic_art91.pdf
12. Fig. 4 Clasificación de los yacimientos
según el proceso de generación de calor.
Imagen tomada de:
http://www.geotermia.org
.mx/geotermia/?s=campos
+geotermicos+en+mexico
13. 2.2 Modelos de plantas geotérmicas
Ciclo de contrapresión: Los fluidos de alta entalpía pueden contener vapor seco
o una mezcla de vapor y agua, en dicho caso, el agua y el vapor son divididos por
un separador ciclónico. El vapor va a la turbina y el agua a reinyección.
Ciclo de condensación: En este ciclo el vapor es condensado a la salida de la
turbina, la presión en la cámara de escape baja a alrededor de 0.10-0.12 bar,
que incrementa la entalpía diferencial y por consiguiente la eficiencia del ciclo.
El consumo de vapor es del orden de 7-8 Kg/KWh siempre y cuando el contenido
de gas sea menor del 1% y unas condiciones climáticas adecuadas.
Ciclo binario: En este ciclo el fluido geotérmico viaja a través del intercambiador
de calor, allí se evapora un fluido secundario de bajo punto de ebullición que
impulsa una turbina y es condensado y reciclado dentro de un sistema cerrado.
Ese tipo de unidades son usadas en la mayoría de los casos para la producción
de energía eléctrica, utilizando recursos con baja y media temperatura
14. Fig. 5 Esquema de los tipos de ciclos utilizados
en las plantas geotermoelectricas.
Esquema A representa una planta geotérmica
tipo ciclo de contrapresión.
Esquema B representa una planta geotérmica
tipo ciclo de condensación.
Esquema C representa una planta geotérmica
tipo ciclo binario.
15. 3. Producción actual en México
3.1 Campo geotérmico Cerro Prieto
El campo de Cerro Prieto se localiza en la porción norte de México,
muy cerca de la frontera con Estados Unidos, a unos 30kilómetros al
sureste de la ciudad de Mexicali. Es un campo de tipo sedimentario,
en el cual los fluidos geotérmicos están alojados en rocas areniscas.
La fuente de calor es una anomalía térmica formada por el
adelgazamiento de la corteza que ocurre en la cuenca transtensional
en la que se ha formado el yacimiento, asociado a la prolongación
sur del sistema de fallas activas de San Andrés. Su capacidad
instalada actual es de 720 MW.
16. 3.2 Campo geotérmico Los Azufres
El campo geotérmico de Los Azufres está localizado en la parte central de
México, en el Estado de Michoacán, en un complejo volcánico a 2.800 metros de
altitud. A diferencia de Cerro Prieto, Los Azufres es un campo de tipo volcánico
cuyos fluidos geotérmicos están contenidos en rocas de tipo andesítico. La CFE
opera en él una capacidad total de 93 MW mediante una unidad a condensación
de 50 W, ocho unidades a contrapresión de 5 MW cada una y dos unidades de
ciclo binario de 1,5 MW.
17. 3.3 Campo geotérmico Los Humeros
Los Humeros es otro campo volcánico, ubicado en la parte
oriental de la Faja Volcánica Mexicana en los límites de los
estados de Puebla y Veracruz, en el interior de una caldera
volcánica cuaternaria cuyas últimas erupciones ocurrieron
hace 20 mil años. El campo está a unos 2.600 metros sobre
el nivel del mar. Aquí también son rocas andesíticas las que
alojan a los fluidos geotérmicos, los cuales tienen
temperaturas medidas hasta de 400°C.
18. 3.4 Campo geotérmico Las Tres Vírgenes
El campo geotérmico de Las Tres Vírgenes es también un campo volcánico, pero
ubicado en la parte media de la península de Baja California, fuera de la Faja
Volcánica Mexicana en el Estado de Baja California Sur. El campo está dentro de
un complejo de tres volcanes cuaternarios alineados de norte a sur, y la fuente
de calor parece estar relacionada con la cámara magmática del volcán más
reciente denominado La Virgen.
19. 3.5 Campo geotérmico Cerritos
Colorados (La Primavera).
El campo de La Primavera, ubicado en la porción central del país al
occidente de la Faja Volcánica Mexicana y prácticamente en la
periferia de la ciudad de Guadalajara, capital del Estado de Jalisco. El
campo se ubica dentro de una caldera volcánica de unos 12
kilómetros de diámetro formada hace 120 mil años, la caldera La
Primavera, cuya última actividad es un domo riolítico de 20 mil años
de antigüedad extruido en el borde oriental de la caldera. La fuente
de calor es la cámara magmática productora del vulcanismo, que se
localiza en el subsuelo hacia la porción centro-sur de la caldera.
20. 4. Proyección a futuro de la Geotermia en México
4.1 Nuevas zonas exploradas
El desarrollo de este capítulo
es desarrollado con
información tomada del
informe “Evaluación de la
Energía Geotérmica en
México” realizado por Inter –
American Development Bank
para la Comisión Reguladora
de Energía (CRE) en México
en 2011.
21. Conclusiones
En base a lo anterior podemos decir que la generación geotérmica en México no
es nuestra principal fuente de energía, sin embargo es importante notar que en
los últimos años en nuestro país se han instalado y puesto en operación
centrales geotérmicas de los cuales se han obtenido resultados positivos que se
han ido mejorando, en 2011 México ocupaba el 4 lugar a nivel mundial según
cifras de la CRE y es necesario seguir invirtiendo para aumentar esta cifra, las
ventajas de generar energía geotérmica son mucho mayor que las desventajas
que se tienen, con el desarrollo y la inversión necesaria la capacidad geotérmica
actual puede optimizarse 25 veces alcanzando así el 48% del total de la energía
eléctrica consumida en México
22. Referencias
1. Maya González Raúl, “Recursos Geotérmicos para generar Energía Eléctrica en México”, Revista
Digital Universitaria, Volumen 8, No. 12, 10 de Diciembre de
2007.http://www.revista.unam.mx/vol.8/num12/art91/dic_art91.pdf
2. Hiriart Le Bert Gerardo, “Evaluación de la energía Geotérmica en México”, Inter-American
Development Bank, Informe preparado para la CRE con el apoyo del BID,
2011.http://www.cre.gob.mx/documento/2027.pdf
3. Sanchez Bribiesca José Luis, “Introducción a la Geotermia”, Comisión Federal de Electricidad,
1982. J.L SIERRA, G. PEDRO. “ENERGIA GEOTERMICA.” EPEN.GOV.1998. 10/03/2015
4. J.L.SIERRA, G. PEDRO.(1998). ENERGIA GEOTERMICA.10/03/2015,de EPEN Sitio web:
http://www.epen.gob.ar/archivos/educativo/geotermia.pdf
5. Enriquez Harrper Gilberto, “Tecnologías de generación de energía eléctrica”, Limusa,2009 Primera
edición.
6. Christian Arturo Ordaz Méndez, Magaly Flores Armenta y Germán Ramírez Silva, “Potencial
geotérmico de la República Mexicana (2011)”, Comisión Federal de Electricidad, Gerencia de
Proyectos Geotermoeléctricos.
