Documento Taller Ibarra - Final11

SOLO PARA PARTICIPANTES

6 de julio de 2010 ESPAOL

Primera Conferencia Nacional de Energa Geotrmica en el Ecuador Ibarra, Ecuador, 6 - 7 de julio de 2010

GEOTERMIA EN EL ECUADOR: UNA HOJA DE RUTA PARA SU DESARROLLO SUSTENTABLE 2010-542

La Conferencia ha sido organizada por el

Ministerio de Electricidad y Energa

Renovable del Ecuador (MEER), la

Comisin Econmica para Amrica

Latina de las Naciones Unidas (CEPAL),

la Secretara Nacional de Planificacin y

Desarrollo (SENPLADES, Zona 1) y el

Gobierno Provincial de Imbabura (GPI)

La Conferencia y la preparacin del

presente documento pudieron realizarse

gracias a la contribucin financiera del

Gobierno de Italia, por medio de su

agencia de cooperacin internacional

(Cooperazione Italiana)

El documento ha sido elaborado por

Eduardo Aguilera Ortiz, consultor de

CEPAL y Profesor de la Escuela

Politcnica del Ejercito del Ecuador, bajo

la coordinacin y supervisin de

Manlio F. Coviello, Jefe de la Unidad de

Recursos Naturales y Energa de CEPAL

Documento Taller Geotermia en el Ecuador: una hoja de ruta para su desarrollo

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ndice PRIMERA PARTE ...................................................................................................................7 Estado de situacin y perspectivas de la geotermia en el ecuador..................................7

1. Antecedentes...................................................................................................................7 2. La exploracin geotrmica en el Ecuador ........................................................................9

2.1 Investigaciones y estudios realizados por el ex INECEL (1979-1993)......................9 2.1.1 Estudio de reconocimiento geotrmico nacional ........................................10 2.1.2 Prefactibilidad (I Fase) del rea de Tufio..................................................11 2.1.3 Prefactibilidad (I Fase) del rea de Chalupas.............................................12 2.1.4 Prefactibilidad del proyecto binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro.............12 2.1.5 Investigacin geofsica con el mtodo de la resistividad elctrica

(SEV) en la zona de Chachimbiro ..............................................................12 2.1.6 Estudio geotrmico con tcnicas isotpicas y geoqumicas

(INECEL-IAEA,1990) .................................................................................12 2.1.7 Autorizacin a ODIN Mines-GENZL para la construccin de una central

elctrica en Tufio......................................................................................13 2.2 Exploracin de recursos geotrmicos de media y baja entalpa por el Instituto

Nacional de Energa INE- ......................................................................................13 2.3 Estudios e investigaciones posteriores a la desaparicin del INECEL ...................13

2.3.1 Estudio estratgico para el desarrollo de la geotermia en el Ecuador (CEPAL)...................................................................................13

2.3.2 Evaluacin del entorno del proyecto geotrmico binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro (CEPAL-OLADE-GTZ, 2000) .......................14

2.3.3 Caracterizacin geoqumica e isotpica de los acuferos hidrotermales del Ecuador (ESPE-IAEA, 2002) .......................................15

2.3.4 Perfil del perfil del proyecto geotrmico chalupas y resumen de otras reas geotrmicas en el Ecuador ............................................................15

2.3.5 Elaboracin de trminos de referencia para la contratacin de servicios de perforacin y recomendaciones para la ubicacin de pozos de gradiente en alguna zona geotrmica del Ecuador...................17

2.3.6 Perforacin de un pozo somero y de dimetro reducido en Tufio (MEER, 2009) ..........................................................................................17

2.3.7 Estudios geotrmicos en Tufio y Chalpatn (MEER, 2009)....................17 2.3.8 Estudio de reconocimiento avanzado de prospectos geotrmicos

Tufio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana (CELEC-UNEG) ...................18 2.3.9 Estudio de prefactibilidad en Chachimbiro ...............................................18

3. Evaluacin del potencial geotrmico..............................................................................19 3.1 Evaluacin preliminar de INECEL, 1990 .................................................................19 3.2 Evaluacin del potencial geotrmico del rea de chacana

(CELEC-UNEG, 2009).............................................................................................20 4. El rea geotrmica de Tufio .........................................................................................28


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4.1 Ubicacin, clima y actividades econmicas.............................................................28 4.2 Extensin del rea de inters ..................................................................................28 4.3 Estudios anteriores..................................................................................................29 4.4 Modelo geotrmico preliminar .................................................................................29

4.4.1 Fuente de calor ........................................................................................29 4.4.2 Reservorio y capa sello ............................................................................30

4.5 Perforacin exploratoria somera y de pequeo dimetro (MEER, 2009).................31 5. El rea geotrmica de Chachimbiro...............................................................................32

5.1 Ubicacin, accesos y actividades econmicas ........................................................32 5.2 Resumen de las investigaciones realizadas............................................................33

5.2.1 Geologa e hidrogeoqumica ....................................................................33 5.3 Modelo geotrmico preliminar .................................................................................34

6. El rea geotrmica de Chalupas....................................................................................35 6.1 Ubicacin, clima y actividades econmicas.............................................................35 6.2 Resumen de las investigaciones realizadas............................................................36

6.2.1 Geologa ..................................................................................................36 6.2.2 Hidrogeologa...........................................................................................36 6.2.3 Hidrogeoqumica ......................................................................................37 6.2.4 Gravimetra ..............................................................................................37

6.3 Modelo geotrmico preliminar .................................................................................37 6.3.1 Fuente de calor ........................................................................................37 6.3.2 Reservorio................................................................................................38 6.3.3 Capa Sello................................................................................................38

SEGUNDA PARTE ................................................................................................................39 Hoja de ruta para el desarrollo sustentable de la energa geotrmica en el Ecuador ....39

1. Fundamentos y condiciones generales..........................................................................39 1.1 Antecedentes ..........................................................................................................39 1.2 Justificacin.............................................................................................................40 1.3 Problemas que impiden el desarrollo de la geotermia en el Ecuador .....................40

2. Objetivos estratgicos....................................................................................................40 2.1 Expedir un marco regulatorio y definir la institucionalidad .......................................40

2.1.1 Legislacin vigente...................................................................................40 2.1.2 Futuras decisiones polticas .....................................................................41

2.2 Financiar las inversiones de riesgo .........................................................................42 2.2.1 Legislacin vigente...................................................................................42 2.2.2 Futuras decisiones polticas .....................................................................42

2.3 Desarrollar el primer campo geotrmico del Ecuador..............................................43 2.3.1 Documentos bsicos ................................................................................43 2.3.2 Futuras decisiones polticas .....................................................................43

2.4. Formular una estrategia para el aprovechamiento integral del recurso ..................44 ndice de figuras

Figura 1 Potencia instalada en el Euador - 2008 ...................................................................7 Figura 2 Potencial geotermico en el Ecuador ........................................................................8 Figura 3 Extensin del rea de inters en tufio..................................................................29 Figura 4 Modelo geotrmico preliminar del rea de Tufio ..................................................31 Figura 5 Ubicacin de las reas de inters en Chachimbiro ................................................33 Figura 6 Ubicacin del rea de chalupas.............................................................................35 Figura 7 Hoja de ruta para el desarrollo de la geotermia en el ecuador...............................45 ndice de tablas

Tabla 1 Areas de Inters Geotermico del Ecuador .............................................................16 Tabla 2 Potencial geotrmico del ecuador..........................................................................20 Tabla 3 Valuacin del potencial geotermoelctrico de tufio ..............................................22 Tabla 4 Valuacin del potencial geotermoelctrico de chachimbiro....................................23


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Tabla 5 Evaluacin del potencial geotermoelctrico de chalupas.......................................24 Tabla 6 Evaluacin del potencial geotermoelctrico de chacana........................................25 Tabla 7 Potencial geotrmico para la generacin elctrica.................................................26 Tabla 8 Potencial geotrmico para la generacin elctrica.................................................26 Tabla 9 Potencial geotrmico para la generacin elctrica.................................................27


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PotenciaInstalada2008

47,98%39,42%

12,60% Trmica

Hidralica

Importaciones

Primera parte

Estado de situacin y perspectivas de la geotermia en el ecuador

1. Antecedentes El Ecuador dispone de tres fuentes econmicas de energa primaria aptas para la generacin elctrica (Banco Mundial, 1986):

Hidroenerga; Gas Natural; Geotermia.

En el ao 2008, la Potencia Elctrica Instalada en el Ecuador totaliz 5206 Mw, de los cuales 2498 Mw (48.0%) correspondieron a centrales trmicas; 2052 Mw (39.4%) a centrales hidrulicas y 650 Mw (12.5%) a las importaciones desde Colombia y Per.

FIGURA 1 POTENCIA INSTALADA EN EL ECUADOR - 2008

Fuente: SIEE, Olade


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La energa generada en el mismo ao lleg a 19,108.69 Gwh, de los cuales 11,293.33 Gwh (59.10%) provinieron de las centrales hidroelctricas; 7,313.48 Gwh (38.27%) de las trmicas, y 500.16 Gwh (2.62%) de la importacin (CONELEC, 2009).

El Potencial hidroelctrico tcnica y econmicamente aprovechable en el Ecuador es de 24,122 Mw, del que actualmente se utiliza solo un 8%.

El potencial geotrmico, hasta ahora evaluado en las reas de inters prioritario asciende a 534 Mw (Tufio 138 Mw; Chachimbiro 113 Mw; Chalupas 283 Mw), sin que, hasta ahora, se inicie su aprovechamiento (figura 2).

FIGURA 2 POTENCIAL GEOTERMICO EN EL ECUADOR

Fuente: ESPE, 2009.

La crisis elctrica de finales de 2009 revel la fragilidad que origina en la generacin hidroelctrica, la disminucin de los caudales, impredecible en una poca de cambio climtico, as como la inconveniente dependencia de las importaciones de energa elctrica.

Resulta, adems, paradjico que para la generacin termoelctrica se utilice un 30% de diesel, un derivado del petrleo que no se lo refina en el Ecuador y, por consiguiente, se lo tiene que importar a precios del mercado internacional del petrleo, mientras se desaprovechan recursos mucho ms econmicos y ambientalmente ms amigables.

Con miras a revertir esta situacin, el Gobierno Nacional ha previsto reducir en 10 puntos porcentuales (de 92% a 82%) la participacin del petrleo en la oferta energtica, en favor de las


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fuentes de energa renovable, que se incrementarn de 9 a 24 millones de Barriles Equivalentes de Petrleo (BEP).

La produccin de electricidad se la duplicar, al pasar de 13.3 a 26.4 miles de GWh, con una participacin del 80% de energa hidroelctrica, complementada con un 10% de energa renovable.

La cantidad de energa que deberan cubrir las fuentes renovables implica la necesidad de aprovechamientos que puedan garantizar seguridad en el aprovisionamiento con un nivel de costos socialmente accesible. De acuerdo con las caractersticas identificadas, la geotermia es la fuente renovable que ofrece las mejores condiciones tcnicas, econmicas y ambientales para cumplir ese propsito.

Bajo la coyuntura antes descrita, resulta de singular importancia analizar objetivamente los resultados y opciones para el desarrollo de la geotermia en el Ecuador.

La existencia de recursos geotrmicos de alta entalpa en la sierra norte se la vislumbra desde hace ms de treinta aos, cuando concluy el estudio de Reconocimiento Geotrmico Nacional, realizado por el ex INECEL y la OLADE.

Entre 1979 y 1990 el ex INECEL desarroll varios proyectos de exploracin geotrmica que, desafortunadamente, nunca superaron la fase de Prefactibilidad. El inters institucional por la geotermia fue decreciendo paulatinamente, hasta desaparecer por completo, en 1993, tres aos antes de que se extinguiera el INECEL.

2. La exploracin geotrmica en el Ecuador

Las caractersticas geolgicas del territorio del Ecuador son muy favorables para la existencia de una importante anomala regional del flujo de calor terrestre. Su posicin geodinmica, en el borde continental activo del occidente de Sudamrica, ha creado un ambiente favorable para que ocurra una fusin parcial de la corteza y, de manera continua desde el perodo Terciario, se produzca un ascenso de magmas hasta los niveles ms someros de la corteza terrestre.

No es casual el hecho que en el territorio ecuatoriano se presente una de las ms altas concentraciones de aparatos volcnicos diferenciados y de edad cuaternaria a reciente, cuyos sistemas de alimentacin tienen que originar una anomala del flujo de calor terrestre. El Arco Volcnico Andino comprende alrededor de 200 volcanes potencialmente activos; de ellos 43 se encuentran en el Ecuador continental.

En tales condiciones y desde el punto de vista geolgico, resulta que el Ecuador es uno de los mejores pases del mundo para la exploracin de energa geotrmica.

2.1 Investigaciones y estudios realizados por el ex INECEL (1979-1993)

A partir de 1979, con el objetivo de diversificar la oferta de recursos naturales aptos para la generacin elctrica y reducir el uso de combustibles derivados del petrleo, el ex INECEL (Instituto Ecuatoriano de Electrificacin) inici las actividades de exploracin de los recursos geotrmicos.

Hasta 1985, esas actividades concitaron un apreciable inters institucional que favoreci el desarrollo de los siguientes estudios y acciones conexas:

Reconocimiento a Nivel Nacional, con la cooperacin tcnica de la Organizacin Latinoamericana de Energa (OLADE);

Prefactibilidad (I Fase) del rea de Tufio; Prefactibilidad (I Fase) del rea de Chalupas;

(La denominacin de Prefactibilidad I Fase corresponde a los estudios geocientficos de geologa, hidrogeologa y geoqumica necesarios para elaborar un modelo geotrmico conceptual, antes de que se inicie la exploracin del subsuelo).


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En marzo de 1982, los Presidentes de Colombia y Ecuador suscribieron un Acuerdo para la exploracin conjunta del rea Chiles-Cerro Negro-Tufio, a travs de un proyecto binacional.

En agosto de 1984, el Gobierno de Italia y la Organizacin Latinoamericana de Energa (OLADE) formalizaron un instrumento mediante el cual se le asign un crdito no reembolsable para financiar el Estudio de Prefactibilidad del Proyecto Geotrmico Binacional Chiles-Cerro Negro-Tufio. El estudio concluy en 1987.

Uno de los beneficios inmediatos de la actividades geotrmicas en el ex INECEL, fue la formacin de un grupo de profesionales con experiencia en geologa, geoqumica y geofsica aplicadas a la exploracin geotrmica, el que le permiti realizar, con sus propios recursos humanos y econmicos, algunas otras investigaciones geocientficas de superficie en las reas de Chalupas y Chachimbiro, que se las resear ms adelante.

2.1.1 Estudio de reconocimiento geotrmico nacional

En 1979, el ex INECEL y la Organizacin Latinoamericana de Energa (OLADE), con la asesora de Aquater de Italia, BRGM de Francia y el Instituto de Investigaciones Elctricas de Mxico, desarrollaron el Estudio de Reconocimiento Geotrmico Nacional de la Repblica del Ecuador.

El objetivo principal del estudio se lo enfoc a alcanzar los siguientes objetivos:

Identificar las zonas prospectivamente ms interesantes, en las que se pueda sustentar la existencia de sistemas geotrmicos econmicamente explotables;

Establecer un orden de prioridades para la continuacin de los estudios exploratorios; y,

Definir el alcance de los subsiguientes estudios de Prefactibilidad. (INECEL/OLADE/Aquater/BRGM, 1980).

Para asignar un orden de prelacin a las diferentes reas de inters geotrmico, el estudio de Reconocimiento Nacional tom en cuenta los siguientes factores:

Ubicacin del rea dentro de una zona afectada por fenmenos volcnicos de edad reciente, que favorecen la presencia de una anomala regional del flujo de calor terrestre;

Intensidad, frecuencia, volumen y edad del volcanismo; presencia de productos diferenciados por fraccionamiento en el interior de una cmara magmtica;

Condiciones hidrogeolgicas favorables y, en particular, la existencia de una recarga de los acuferos profundos eventualmente emplazados en el subsuelo;

Tipo y caractersticas qumicas de las manifestaciones termales; temperaturas de fondo, evaluadas con mtodos geotermomtricos, y las relaciones entre salinidad y termalidad.

En concordancia con lo anterior y a partir de la informacin generada por dicho estudio, se definieron dos grupos con un diferente grado de inters geotrmico (Figura 1):

GRUPO A: Incluye las reas en las que se identificaron todas las condiciones geovulcanolgicas e hidrogeoqumicas favorables para la presencia de sistemas geotrmicos econmicamente explotables: Tufio, Imbabura-Cayambe y Chalupas.

GRUPO B: Agrupa a aquellas reas en las cuales los indicios geotrmicos no son tan completos: Ilal, Chimborazo y Cuenca.

El rea de Cuenca se la consider interesante, a pesar de que no est afectada por volcanismo reciente, en vista de las manifestaciones termales de alta temperatura (75C) y algunas caractersticas estructurales que sugieren la posible presencia de una intrusin activa; en cambio, la de Chimborazo, que tiene evidencias de una actividad volcnica reciente, result menos atractiva por sus caractersticas hidrogeolgicas y termales.

Para proseguir los estudios en la fase de Prefactibilidad el estudio recomend elegir una de las reas prioritarias incluidas en el Grupo A (Tufio, Imbabura-Cayambe o Chalupas). El rea de Imbabura-Cayambe era bastante extensa, pues cubra unos 3,000 km2.


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Esto hizo necesario precisar las caractersticas geovulcanolgicas e hidrogeoqumicas, a partir de las cuales el mayor inters qued restringido a la zona de Chachimbiro.

2.1.2 Prefactibilidad (I Fase) del rea de Tufio

Dentro de las recomendaciones del Estudio de Reconocimiento Nacional, se incluy un programa general de investigaciones, de carcter geolgico e hidrogeoqumico, al que se lo denomin "Primera Fase del Estudio de Prefactibilidad".

En forma complementaria, el estudio de Reconocimiento Geotrmico Nacional, de la Repblica de Colombia, realizado en 1981 por la OLADE y el Instituto Colombiano de Energa Elctrica (ICEL), determin el inters prioritario del rea fronteriza con el Ecuador, contigua a la de Tufio, que la denominaron Chiles-Cerro Negro.

En 1981, INECEL y OLADE, con la asesora de Geotermica Italiana s.r.l., desarrollaron un programa de investigaciones geocientficas orientado a elaborar un modelo geotrmico preliminar a ser complementado con tcnicas geofsicas, que tienen costos bastante ms altos.

El estudio en mencin determin que la anomala trmica regional originada por una actividad volcnica persistente durante los ltimos cuatro millones de aos, se habra incrementado por la presencia de las cmaras magmticas que, desde hace 40,000 aos, estn alimentando a los sistemas volcnicos del Cerro Negro y Chiles. La existencia de dichas cmaras, emplazadas en niveles someros de la corteza, se la evidenci a partir de la composicin qumica de los productos volcnicos, que varan entre andesitas y riolitas, y las bajas presiones de cristalizacin de los minerales, que tienen lugar solo en cmaras muy someras.

Con base en lo anterior se estableci un modelo simplificado de la cmara mgmtica o Fuente de Calor.

En marzo de 1982 los gobiernos de Ecuador y Colombia decidieron emprender la exploracin conjunta de toda el rea de inters geotrmico, para lo cual suscribieron un acuerdo que marc el inicio del Proyecto Geotrmico Binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro.

A inicios de 1983, el Gelogo Mauricio Retana, consultor de la OLADE, realiz un trabajo de evaluacin geovulcanolgica que confirm los datos anteriores y recomend la realizacin de algunos estudios complementarios, sobre la misma disciplina, para que lo desarrollen en conjunto ICEL e INECEL.

En 1983, con el propsito de homogenizar el nivel de informacin geolgica e hidrogeoqumica dentro del rea de inters, en ambos lados de la frontera, el ICEL complet un estudio al que le denomin "Prefactibilidad, I Fase de Chiles-Cerro Negro".

Entre las principales conclusiones de ese estudio se destacan las siguientes:

La Fuente de Calor del Sistema Chiles-Cerro Negro estara constituida por una cmara somera y probablemente nica, que ha sido frecuentemente realimentada por magma procedente de los niveles ms profundos de la corteza. El estudio presenta una reconstruccin de la historia eruptiva de los volcanes Chiles y Cerro Negro, dentro de la cual se identific un fuerte episodio volcnico explosivo que no culmin en el colapso caldrico, a partir de lo cual se asumi que el lquido desalojado fue rpidamente reemplazado con nuevo magma.

El carcter subglacial de la mencionada erupcin explosiva habra hecho que los piroclastos se movilicen rpidamente, como lahares y morrenas, y enmascaren el verdadero volumen emitido desde una cmara con un tamao considerable, como para constituir una importante fuente de calor.

El Reservorio geotrmico estara emplazado en una secuencia lvica, de edad pliocnica y un espesor de hasta 1,000 m, sobre la cual se asientan los volcanes Chiles y Cerro Negro. Las caractersticas tectnicas del rea y la fragilidad de las lavas favorecen el desarrollo de una permeabilidad secundaria, por fracturamiento.

La Capa Sello del sistema geotrmico se habra originado por la alteracin hidrotermal y el sucesivo fenmeno de self sealing en el techo del reservorio.


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2.1.3 Prefactibilidad (I Fase) del rea de Chalupas

Entre 1982 y 1983, ex INECEL realizo un estudio geolgico, hidrogeolgico y geoqumico que cubri la Caldera de Chalupas y una parte del volcn Cotopaxi, que se lo complement posteriormente con una prospeccin gravimtrica, bsicamente orientada a comprobar el modelo estructural y verificar la presencia de un colapso caldrico.

El centro de inters geotrmico es una caldera de 16 x 14 km, que se form, hace 240,000 aos por el colapso del estrato volcn Chalupas despus que una erupcin explosiva emitiera alrededor de 100 km3 de material piroclstico.

Los datos geovulcanolgicos aportaron informacin vlida para estructurar un modelo geotrmico conceptual, no as los geoqumicos, en vista de la marcada escasez de fuentes termales, atribuible al hecho que toda el rea est cubierta por una potente capa impermeable de materiales piroclsticos, morrenas y depsitos fluvio-lacustres, que formaran un sello hidrulico muy eficiente.

2.1.4 Prefactibilidad del proyecto binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro

Con el respaldo econmico del Gobierno de Italia, la OLADE conjuntamente con ICEL de Colombia e INECEL de Ecuador, acordaron la realizacin del Estudio de Prefactibilidad del Proyecto Binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro, que se lo desarroll entre 1986 y 1987, con la asesora de Aquater s.p.a.

Los estudios exploratorios cubrieron las reas de: Tufio-Chiles-Cerro Negro (Proyecto Binacional), Chalpatn (Ecuador) y Cumbal (Colombia), con una extensin total de 250 km2, dentro de las cuales se desarrollaron investigaciones geolgicas, geoqumicas, hidrogeolgicas y geofsicas orientadas a sustentar un modelo geotrmico conceptual, que se lo describir y comentar ms adelante.

Despus de que concluyera el estudio de Prefactibilidad del Proyecto Binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro, el ex INECEL realiz, con sus propios recursos, los siguientes estudios:

2.1.5 Investigacin geofsica con el mtodo de la resistividad elctrica (SEV) en la zona de Chachimbiro

Entre agosto de 1989 y febrero de 1990, se desarroll una investigacin geofsica que incluy la realizacin de 53 sondeos elctricos verticales (SEV), con el dispositivo Schulumberger, que persegua los siguientes objetivos:

Obtener secciones verticales de resistividad para identificar probables reas con actividad hidrotermal o con la presencia de fluidos calientes;

Mejorar los datos geolgicos de superficie. Por causas inexplicadas casi toda la investigacin geofsica se la realiz en la Depresin

Iterandina, en algunas zonas cercanas a las poblaciones de Salinas, Tumbabiro, Tapiapamba y Chaltura, que se encuentran bastante alejadas del rea de inters. En consecuencia, habra sido previsible anticipar la conclusin a la que lleg finalmente el estudio; un prospecto geotrmico con fluidos calentados geotrmicamente ocurrir en algn lugar hacia las partes topogrficamente ms altas de la regin (volcanes) y que () los datos (geofsicos) disponibles al momento, no pueden ser utilizados para determinar la forma y extensin del sistema geotrmico.

2.1.6 Estudio geotrmico con tcnicas isotpicas y geoqumicas (INECEL-IAEA, 1990)

Entre 1986 y 1990 el ex INECEL y el Organismo Internacional de Energa Atmica (IAEA), realizaron un trabajo de muestreo y anlisis qumicos e isotpicos de aguas y gases en ocho (08) reas geotrmicas (Tufio, Chachimbiro, Cuicocha, Papallacta, Chalupas, Tungurahua, Chimborazo y Cuenca), con miras a re-evaluar su inters geotrmico.

Los principales resultados de ese estudio, que estuvo sustentado en un adecuado nmero de muestras y buena calidad de los datos analticos, confirmaron el inters de Chachimbiro,


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plantearon algunas dudas sobre Tufio, mientras que en Chalupas, el mtodo no result de mucha utilidad, en vista de las caractersticas de las aguas muestreadas.

2.1.7 Autorizacin a ODIN Mines-GENZL para la construccin de una central elctrica en Tufio

El 31 de enero de 1994, mediante Resolucin No. 018, el Directorio del INECEL autoriz a la Asociacin ODIN Mines y GENZL para que, por su cuenta y riesgo construya la central elctrica generadora que resulte factible desarrollar, cuyas caractersticas debern ser informadas a INECEL.

El 22 de julio de 1996, el Gerente General de INECEL le notific formalmente al representante de ese consorcio que; despus que han pasado treinta meses, desde la mencionada autorizacin, y el INECEL no ha sido informado por el consorcio por usted representado, mucho agradecer a usted informarme en el plazo de 8 das, de todas las actividades realizadas hasta el momento as como de las inversiones realizadas, en el Proyecto Tufio.

Del contenido de la antes referida comunicacin se desprende que la autorizacin concedida a ODIN Mines-GENZL nunca produjo resultados, ni siquiera en cuanto a mejorar el conocimiento del rea, en vista de lo cual el Directorio de INECEL revoc la autorizacin, en vista del incumplimiento de las actividades ofertadas

No obstante lo anterior, en el Informe Perfil del Proyecto Geotrmico Chalupas y Resumen de otras reas geotrmicas en el Ecuador (CONELEC 2008), elaborado por el Ing. Bernardo Beate, se menciona una investigacin magneto telrica en el rea de Tufio, que la habra realizado, en 1994, Tecniseguros-GENZL. No se conoce el papel que desempeaba en el proyecto la empresa nacional de seguros Tecniseguros.

2.2 Exploracin de recursos geotrmicos de media y baja entalpa por el Instituto Nacional de Energa INE-

Se debe subrayar, como premisa, que en algunas extensas reas de la parte centro-norte de la Regin Interandina del Ecuador, es muy probable que se encuentren gradientes geotrmicos anmalos suficientes para originar reservorios geotrmicos de baja entalpa, emplazados a poca profundidad, que pueden aprovecharse en algunos procesos industriales que utilizan agua caliente para sustituir el uso de combustibles derivados del petrleo.

Para tal propsito, en 1985, el antiguo Instituto Nacional de Energa (INE) desarroll un proyecto orientado a investigar los recursos geotrmicos de media y baja entalpa, a la vez que promover el inters de los industriales de Quito y Cuenca, por sustituir el uso de combustibles para la produccin de agua caliente que, en el Valle de Los Chillos, se lo haba evaluado en 4000 TEP por ao.

El proyecto demostrativo evidenci obstculos insalvables como; la dispersin geogrfica de las plantas industriales eventualmente interesadas y, sobretodo, el bajo nivel de los precios internos del diesel (US$ 0.61/gal) que haca poco atractiva la idea de modificar o sustituir el sistema de provisin energtica.

2.3 Estudios e investigaciones posteriores a la desaparicin del INECEL

2.3.1 Estudio estratgico para el desarrollo de la geotermia en el Ecuador (CEPAL)

En 1996, a partir de una persistente preocupacin de los gobiernos de los pases centroamericanos y el renovado inters de algunos pases de Amrica del Sur por el aprovechamiento de los recursos geotrmicos, la CEPAL y la Unin Europea (Comisin Europea, DGXVII) acordaron la realizacin de un proyecto regional denominado Desarrollo de los Recursos Geotrmicos en Amrica Latina y el Caribe, al que se lo concibi como el nexo indispensable para otro, de ms largo plazo, orientado a instrumentar un Programa Regional de Asistencia Tcnica para identificar y promocionar acciones concretas o proyectos-piloto y un fortalecimiento de la capacidad de gestin de los recursos geotrmicos en algunos pases seleccionados.


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El objetivo general del proyecto CEPAL/CE estuvo orientado a Fortalecer la capacidad institucional, legal y promocional, para fomentar la explotacin sustentable de los recursos geotrmicos de Amrica Latina y promover un mayor intercambio comercial y tecnolgico entre los pases de la Regin y de la Unin Europea, y uno de los objetivos especficos el de Contribuir al diseo de estrategias nacionales para la identificacin y explotacin de los recursos geotrmicos.

En 1998, al concluir la primera Fase del proyecto, ms de un pas de la regin haba sido considerado para la realizacin de los estudios estratgicos; no obstante, la CEPAL estim necesario y sobretodo realista, enfocar los esfuerzos de la segunda fase en un slo pas piloto de alto impacto y valor demostrativo, como el Ecuador, que presentaba las siguientes ventajas para desarrollar el estudio:

El Ecuador es uno de los pases con un ms alto potencial geotrmico (alrededor de 534 MW, segn datos del SIEE de OLADE), entre los que todava no han desarrollado la geotermia.

Las aplicaciones elctricas, as como los usos directos del calor geotrmico podran jugar un papel trascendente en las polticas de desarrollo sustentable de reas rurales y en la lucha contra la pobreza.

Exista un declarado inters por parte de diferentes entidades del Gobierno por impulsar el desarrollo geotrmico (INECEL, Ministerio de Energa, CONAM, etc.).

El inters demostrado por las autoridades ecuatorianas por el trabajo realizado durante la primera fase del proyecto CEPAL/UE, junto con el apoyo para la realizacin de la segunda, indicaban condiciones favorables para arribar a resultados concretos.

La Subsecretara de Electrificacin, del Ministerio de Energa y Minas del Ecuador, solicit oficialmente a la CEPAL la cooperacin tcnica para elaborar un Plan Estratgico de Desarrollo de la Geotermia en el Ecuador, que se lo podra incorporar en el Plan Nacional de Electrificacin del CONELEC. As tambin, manifest su inters por reglamentar los aspectos relacionados con uso de fuentes nuevas y renovables de energa y, particularmente, de la geotermia, en el mbito de una nueva Ley de Rgimen del Sector Elctrico.

El estudio estratgico del Ecuador, elaborado por el Ing. Eduardo Aguilera, Consultor de CEPAL, comprendi, bsicamente, las siguientes actividades:

Conformacin de un grupo de trabajo ad-hoc integrado por expertos del Proyecto y tcnicos del Gobierno.

Recopilacin y organizacin de los datos de los proyectos de exploracin geotrmica desarrollados hasta la fecha.

Elaboracin de un Catlogo Nacional de Geotermia, con una seleccin de los prospectos ms importantes y la descripcin de los mismos.

Evaluacin actual y perspectivas del mercado local y regional. Elaboracin de un Estudio Estratgico para el desarrollo de la geotermia, en el que se

identificaron los problemas que han impedido el desarrollo del recurso.

2.3.2 Evaluacin del entorno del proyecto geotrmico binacional Tufio-Chiles-Cerro Negro (CEPAL-OLADE-GTZ, 2000)

El Proyecto Geotrmico Regional CEPAL/CCE haba incluido dentro del Estudio Estratgico para el Desarrollo de la Geotermia en el Ecuador una actividad concerniente a la evaluacin actual y de perspectiva del Proyecto Tufio-Chiles-Cerro Negro.

En mayo de 1999, despus de un extenso perodo de inactividad, bsicamente causado por las reformas estructurales del sector elctrico de Colombia y Ecuador, el Ministerio de Relaciones Exteriores del Ecuador, convoc la III Reunin del Comit Tcnico Binacional sobre Geotermia, para incorporar los nuevos actores del desarrollo geotrmico de ambos pases y recomendar la realizacin del un estudio de actualizacin y evaluacin del entorno del Proyecto Binacional.


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El estudio en referencia qued bajo la responsabilidad del Dr. Manlio Coviello, funcionario de la CEPAL, y se lo realiz mediante una estrecha colaboracin con las instituciones nacionales de ambos pases. Un objetivo especfico, de carcter urgente, consista en viabilizar la presentacin de un PDF del Proyecto Binacional, ante el Global Environmental Facility GEF-, del Banco Mundial.

Como una demostracin del nivel de inters y cooperacin binacional, el 20 de octubre de 1999 se suscribi, en Bogot, el Acuerdo entre la Repblica del Ecuador y la Repblica de Colombia para el Aprovechamiento Integral de la Energa Geotrmica, que fue perfeccionado a travs del canje de los instrumentos de ratificacin.

2.3.3 Caracterizacin geoqumica e isotpica de los acuferos hidrotermales del Ecuador (ESPE-IAEA, 2002)

En1999, la Escuela Politcnica del Ejrcito ESPE- y el Organismo Internacional de Energa Atmica IAEA- iniciaron el proyecto Caracterizacin geoqumica e isotpica de los acuferos hidrotermales del Ecuador, orientado a complementar la informacin geoqumica e isotpica de las reas de: Chachimbiro, Tufio y Papallacta; sin embargo, algunas complicaciones administrativas y presupuestarias, que aparecieron durante la realizacin de las investigaciones, obligaron a concentrar las actividades en las reas de Chachimbiro y Tufio. El trabajo en mencin, que concluy en 2002, es el ms reciente y de mayor detalle de todos los anteriores.

En el rea de Chachimbiro se tomaron 20 muestras de agua, sobre las que se realizaron anlisis qumicos e isotpicos. Tambin se analiz la composicin qumica e isotpica (He y Ne) de 3 muestras de gases disueltos en las aguas termales. El estudio confirm la posibilidad que en el rea de Chachimbiro exista un reservorio geotrmico de alta entalpa, aprovechable para la generacin elctrica

En el rea de Tufio se recolectaron 13 muestras de agua. La principal conclusin del indica que las aguas (termales) provienen de acuferos superficiales modificados por gases calientes, a la vez que confirm anteriores inquietudes respecto a las evidencias de una interaccin agua - roca de alta temperatura.

2.3.4 Perfil del perfil del proyecto geotrmico chalupas y resumen de otras reas geotrmicas en el Ecuador

En 2008 el CONELEC contrat, con el Ing. Bernardo Beate, una el estudio de consultora Perfil del Proyecto Geotrmico Chalupas y Resumen de Otras reas Geotrmicas en el Ecuador.

Las principales conclusiones del estudio fueron:

El proyecto geotrmico Chalupas es prioritario respecto a otras reas geotrmicas. El modelo geotrmico preliminar propuesto por INECEL en 1983, es vlido y su

principal punto a favor es una gran fuente de calor a niveles someros. Su potencial (hipottico) est estimado en 283 Mw.

El sistema hidrotermal de alta temperatura (200C) est escondido debajo de una potente capa sello formada por tobas que rellenaron la caldera y se encuentra alojado en una trampa estructural caldrica a por lo menos 2000 m de profundidad.

Chalupas est actualmente en la fase de prefactibilidad inicial y para llevarlo a la fase de factibilidad hay que realizar trabajos exploratorios de geofsica principalmente sondeos magnetotelricos (MT) que permitan ubicar el tope del reservorio que se constituye en el objetivo de las perforaciones exploratorias profundas.

El estudio en mencin incluye una estimacin del Costo total del Proyecto Geotrmico Chalupas 50 Mw, que asciende a 175 MUSD, desagregado como sigue:

Perforacin de 21 Pozos Profundos con dimetro de Produccin 61.25 MUSD Obras Civiles y Equipo Electromecnico 94.50 MUSD Diseo y Construccin de Vaporductos 12.25 MUSD Diseo y Construccin de la Lnea de Transmisin 7.00 MUSD


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TOTAL 175.00 MUSD En el presupuesto general estimado se habra asumido un costo promedio de 2.92

MUSD por cada pozo profundo de 1,900 m. No aparece el costo de la carretera de acceso, excavacin de plataformas y carreteras

entre los sitios de perforacin, que constituyen rubros importantes. Tampoco se ha incluido los costos de la exploracin en la fase de prefactibilidad. No aparecen desagregados los costos de ingeniera y administracin, pruebas de

produccin, monitoreo y remediacin ambiental, que constituyen rubros importantes. Para estimar el costo de la Lnea de Transmisin no se menciona, como referencia,

longitud ni voltaje. En el acpite Resumen de otras reas Geotrmicas del Ecuador (qu ms tenemos en

geotermia en el Ecuador?), el consultor presenta una lista de veintids (22) reas de inters geotrmico, elaborada con base en los estudios anteriores de reconocimiento y evaluacin de los recursos geotrmicos. La lista antes mencionada aparece en la siguiente tabla.

TABLA 1 AREAS DE INTERS GEOTERMICO EN EL ECUADOR

rea Caractersticas principales 1. Tufio- Chiles Prospecto estudiado a nivel de Prefactibilidad 2. Chachimbiro Buenos indicios geolgicos y geoqumicos 3. Baos de Cuenca Fuentes de termalidad medio-alta, sin volcanismo reciente 4. Chimborazo Cercana al V. idem. Fuentes de termalidad media 5. Chacana Posible caldera rioltica, fuentes de termalidad media 6. Alcedo (Galpagos) Volcn Activo 7. Chalpatn Caldera de colapso con manifestaciones de baja termalidad 8. Ilal Volcn pleistocnico, fuentes de termalidad baja a media. 9. Salinas de Bolvar Fuentes de baja termalidad, volcanismo antiguo 10. Guapn Fuentes de termalidad media, volcanismo antiguo 11. San Vicente rea costera con manifestaciones de baja termalidad 12. Portovelo Distrito minero en la Llanura Costera 13. Cuicocha Volcn Activo 14. Cayambe Volcn Activo 15. Pululahua Volcn Activo 16. Guagua Pichincha Volcn Activo 17. Tungurahua Volcn Activo 18. Imbabura Volcn Activo 19. Mojanda Volcn Activo 20. Igun Volcn Activo 21. Soche Volcn Activo 22. Reventador Volcn Activo

Fuente: Conelec, 2008.

En la lista de arriba se destaca la presencia de 11 reas (50% del total) ubicadas sobre volcanes activos. Esta condicin limitara la posibilidad de que se llegue a estructurar proyectos banqueables, en vista que, al riesgo minero caracterstico de las primeras etapas de la exploracin geotrmica, se le estara aadiendo un riesgo natural que se reflejar en un riesgo financiero. Los riesgos que no pueden ser realsticamente evitados hacen que se incremente el costo de capital o que disminuya la tasa de retorno.

Por otro lado, se debe establecer que no todas las reas con volcanismo activo son, necesariamente, el sitio de un campo geotrmico econmicamente explotable (Di Paola M.G., 1985)1.

1 Di Paola M.G.,1995. International Cooperation Policies in the field on geothermal energy. Regional Seminar The role of New and Renewable Sources of Energy in the Sustainable Development of Latin America and the Caribbean: the Case of Geothermal Energy. ECLAC, Santiago, Chile, October 1995.


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Existen muchos casos en los que se han medido bajas temperaturas en pozos perforados en las pendientes de volcanes activos como el Vesubio, Italia (Bernasconi et al.,1981)2 y Piton de la Fournaise (Isla de La Reunin), donde se haban previsto mejores resultados (Stieljes, L., 1985)3.

En tal virtud, los indicios provistos por la geodinmica, pese a ser fundamentales, tienen solo un valor cualitativo, que no conviene sobreestimarlo en la fase de arranque de un proyecto de exploracin geotrmica. An cuando las caractersticas geodinmicas hubieran sido correctamente evaluadas, esto no significa, necesariamente, el descubrimiento de un campo geotrmico porque la temperatura debe estar necesariamente acompaada de una buena permeabilidad de las rocas del reservorio.

2.3.5 Elaboracin de trminos de referencia para la contratacin de servicios de perforacin y recomendaciones para la ubicacin de pozos de gradiente en alguna zona geotrmica del Ecuador

En septiembre de 2008 el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable contrat los servicios de consultora del Ing. Leonel Vaca, de nacionalidad costarricense, para que elabore los trminos de referencia para la contratacin de servicios de perforacin de pozos de gradiente y presente recomendaciones para la ubicacin de dichos pozos, en alguna zona geotrmica del Ecuador.

El consultor se comprometi a analizar la informacin existente en el MEER sobre los estudios realizados en las reas geotrmicas del Ecuador y determinar la conveniencia de realizar pozos de gradiente trmico en alguna de ellas, que cuente con estudios suficientemente avanzados para justificar esta inversin.

Despus de revisar la informacin, a la que le calific de incompleta y deteriorada, concluy que el rea de Tufio- Chiles- Cerro Negro es la que tiene los estudios con un mayor grado de desarrollo. Con base en lo anterior consider que las primeras perforaciones de gradiente se las deba realizar en esa rea.

Respecto a la ubicacin de los pozos de gradiente, consider que los sitios que presentan las mejores probabilidades de xito en la generacin de mayor informacin sobre el yacimiento geotrmico inferido en la zona de Tufio- Chiles- Cerro Negro son los que propuso la Junta Asesora del Proyecto OLADE- ICEL- INECEL.

A la terminacin del plazo del contrato, en diciembre de 2008, el Consultor entreg los Trminos de Referencia (TdR) para la contratacin de los servicios de perforacin en pequeo dimetro, y para la compra de equipo de medicin de temperatura y presin y el sistema de izamiento de estas herramientas para su manipulacin dentro del pozo.

2.3.6 Perforacin de un pozo somero y de dimetro reducido en Tufio (MEER, 2009)

Hacia finales de 2008, el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable MEER- contrat la realizacin de una perforacin somera y de pequeo dimetro (NQ), orientada a cumplir la recomendacin del Estudio de Prefactibilidad atinente a afianzar el modelo conceptual de OLADE-Aquater, 1987.

El trabajo de perforacin lo realiz la compaa nacional HIGGECO por un monto contractual de U.S. $234,000.00. Comenz el 26 de febrero de 2009 y termin el 19 de marzo del mismo ao, alcanzando una profundidad de 554 m. Los resultados se los comenta ms adelante.

2.3.7 Estudios geotrmicos en Tufio y Chalpatn (MEER, 2009)

Entre junio y diciembre de 2009, un equipo tcnico del Ministerio de Electricidad y Energa Renovable MEER- desarroll algunas actividades de mapeamiento geolgico

2 Bernasconi A. et al., 1985. Risultati preliminary dell esplorazione geotermica profonda nellarea volcanica del Somma Vesuvio. Rend. Soc. Geol. It., Vol.4. 3 Stieljes, L., 1985. Statitical and probabilistic approach to volcanic hazard for the location of geothermal wells and plant in Fournaise active volcanoe (Reunion Island). Proccedings of the International Symposium on Geothermal Energy, International Volume GRC, Davis, Ca,USA.


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complementadas con la elaboracin de mapas con algunos parmetros fsicos y qumicos generales de las vertientes termales, a escalas variables entre 1: 50,000 y 1:100,000, que corresponden a una Fase de Reconocimiento, cuando es conocido que en esa rea se ha concluido la de Prefactibilidad.

En tales condiciones, no aportaron para mejorar el conocimiento de las caractersticas geolgicas y geotrmicas del rea.

Los productos elaborados fueron los siguientes:

1. Mapa de Temperatura de Aguas Superficiales, 1: 50.000; 2. Mapa de Salinidad de Aguas Superficiales, 1: 50.000; 3. Mapa de Conductividad de Aguas Superficiales, 1: 50.000; 4. Mapa de Temperatura de Manantiales Termales, 1: 50.000; 5. Mapa de Salinidad de Manantiales Termales, 1: 50.000; 6. Mapa de Conductividad de Manantiales Termales, 1: 50.000; 7. Mapa Geolgico a Detalle de las Lagunas Verdes, 1: 10.000; 8. Mapa Geolgico Regional, Proyecto Tufio, 1: 100.000; 9. Mapa Geolgico Potrerillos, Proyecto Tufio, 1: 10.000; 10. Modelo 3D del rea de Tufio-Lagunas Verdes-Chiles; 11. Mapa de Isotemperatura de Aguas Superficiales, 1: 100.000; 12. Mapa de Isosalinidad de Aguas Superficiales, 1: 100.000; 13. Mapa de Isoconductividad de Aguas Superficiales, 1: 100.000; 14. Mapa de Isotemperatura de Manantiales Termales, 1: 100.000; 15. Mapa de Isosalinidad de Manantiales Termales, 1: 100.000; 16. Mapa de Isoconductividad de Manantiales Termales, 1: 100.000; 17. Mapa de Ubicacin de Pozos Exploratorios, 1: 50.000; 18. Mapa Volcanoestructural de Manantiales, 1: 100.000.

2.3.8 Estudio de reconocimiento avanzado de prospectos geotrmicos Tufio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana (CELEC-UNEG)

En 2008, ELECTROGUAYAS una empresa generadora termoelctrica, de propiedad del ex Fondo de Solidaridad del Estado Ecuatoriano, con sede en Guayaquil, contrat servicios de consultora para realizar el Estudio de Reconocimiento Avanzado de Prospectos Geotrmicos Tufio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana.

Electroguayas CELEC-UNEG- es actualmente una unidad de negocio de la Corporacin Elctrica Nacional (CELEC).

El estudio en mencin recopil y sistematiz la informacin existente sobre la exploracin geotrmica realizada en las reas de Tufio, Chachimbiro y Chalupas.

Adicionalmente, a partir de la informacin geolgico-geoqumica generada por el mismo estudio de reconocimiento, realiz una evaluacin preliminar del potencial del rea de Chacana, que alcanzara 606 Mw, como reserva probable, en tres reas ubicadas dentro de la caldera rioltica; Cachiyacu (379 Mw), Jamanco (129 Mw) y Oyacachi (100 Mw).

El estudio concluye que el potencial de Chacana es ms alto, considerando que la caldera podra constituir una gigantesca unidad magmtica, lo que considera muy probable dada su alta concentracin de centros eruptivos (volcanes) evolucionados de edad joven, que indica la presencia de una importante anomala de calor en niveles someros de la corteza. Con base en esta hiptesis las reservas probables podran ascender a 1.482 Mw.

2.3.9 Estudio de prefactibilidad en Chachimbiro

A partir de abril de 2009, la Escuela Politcnica del Ejrcito ESPE- y la Secretara Nacional de Ciencia y Tecnologa SENACYT- estn desarrollando el Proyecto: Investigacin para la utilizacin de energa geotrmica en Chachimbiro, Imbabura.


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El objetivo general del proyecto apunta a elaborar un modelo geotrmico conceptual, sustentado en investigaciones geolgicas, geoqumicas y geofsicas, para evaluar la extensin y caractersticas de un posible reservorio de vapor natural aprovechable para la generacin elctrica.

Entre los objetivos especficos se menciona a los siguientes:

Investigar las estructuras tectnicas regionales, los aparatos y productos volcnicos recientes, para evaluar la existencia de una fuente de calor;

Estimar la extensin, espesor y caractersticas fsicas de las lavas antiguas y rocas del basamento pre-volcnico, que constituiran el reservorio geotrmico;

Determinar la presencia de una capa de rocas impermeables (capa sello), posiblemente originada por los procesos de alteracin hidrotermal;

Identificar las reas con anomalas del campo magntico y gravimtrico, originadas por la concentracin del calor terrestre en los niveles superficiales de la corteza;

Medir los valores de la resistividad elctrica de las rocas del subsuelo, hasta una profundidad de 1500 a 2000 m, a la que se encontrara el reservorio geotrmico;

Verificar la presencia de estructuras tectnicas y el techo del reservorio mediante Sondeos Elctricos Verticales (SEV) y Magneto Teluricos (MT);

Ubicar los sitios ms favorables para la perforacin de pozos exploratorios profundos para descubrir el recurso;

Elaborar un perfil para el desarrollo energtico del recurso geotrmico. El proyecto tiene un plazo de ejecucin de 24 meses, que termina el 30 de marzo de 2011,

y cuenta con un presupuesto de 1.125.000,00 U.S. Dlares.

3. Evaluacin del potencial geotrmico

3.1 Evaluacin preliminar de INECEL, 1990 En 1990, el ex INECEL reconoci la necesidad de generar informacin sobre el potencial geotrmico, utilizable para los fines de planificacin del sector elctrico. Para cumplir tal propsito, el Ing. Eduardo Almeida, Jefe del Proyecto Geotrmico, elabor un estudio preliminar sustentado en la informacin de superficie disponible sobre las reas de Tufio, Chachimbiro y Chalupas, pues en ninguna de ellas se haba superado la fase de prefactibilidad.

El mencionado estudio se fundament en los mtodos; Volumtrico y de la Cantidad de Calor Magmtico, a partir de los cuales evalu el Recurso Geotrmico Base Accesible (RGBA), el Recurso Geotrmico Econmico, la Reserva Geotrmica y la Potencia Elctrica Aprovechable, en las reas de Tufio, Chachimbiro y Chalupas.

El mtodo del calor magmtico se apoya en el hecho que los magmas ascienden desde donde se originan, en los niveles inferiores de la corteza, con una temperatura inicial de unos 1,200C y se acumulan en los niveles superiores de la misma en cmaras magmticas desde las cuales se transmite calor, por conduccin, hacia las rocas encajantes (Barberi, F.; Marinelli, G., 1987).

Para la aplicacin de este mtodo se requiere un modelo de la cmara magmtica (profundidad, geometra, volumen, edad, temperatura inicial y final), elaborado a partir de informacin geolgica y petrolgica. Con base en el modelo se realiza una estimacin terica sobre la transmisin del calor, por conduccin y conveccin, y el correspondiente gradiente trmico.

Para aplicar el mtodo volumtrico utiliz la metodologa de Muffler P. y Cataldi R. (1977), con algunas adaptaciones indispensables para compatibilizarla con el nivel de la informacin disponible, generada solamente a partir de investigaciones de superficie.

El mtodo volumtrico comienza con una determinacin analtica de la energa calrica almacenada en un determinado volumen de roca, ubicado entre la superficie del suelo y una profundidad de 3 km, a la cual se la denomina Recurso Geotrmico Base Accesible (RGBA). La pequea fraccin del RGBA que se la puede extraer hasta la superficie, es el Recurso Geotrmico (RG), tal como se presenta en la Tabla 2.


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La evaluacin del RGBA se la tiene que realizar dentro de segmentos aislados, determinados a partir de unidades hidrogeolgicas y de los elementos del modelo geotrmico, con sus respectivas propiedades fsicas (temperaturas medias, porosidades, calor especfico, densidades). As se puede evaluar el calor contenido en cada uno de los segmentos que tienen distintas caractersticas.

El mtodo volumtrico de Muffler y Cataldi ha demostrado ser el ms confiable entre los que se pueden aplicar en las etapas intermedias de la exploracin, cuando estn disponibles solo algunos parmetros fundamentales del sistema geotrmico. Uno de los casos citados en la bibliografa, sobre su aplicacin satisfactoria, es la evaluacin del potencial geotrmico de los Estados Unidos de Norteamrica (Muffler, 1979)4.

Con base en lo anterior, a la evaluacin preliminar del potencial geotrmico del Ecuador elaborada por INECEL, (1990) se la debe considerar como una base de referencia para orientar la planificacin energtica; no obstante, se remarca el hecho que, para determinar un valor preciso del potencial energtico de un campo geotrmico, es imprescindible completar la fase de factibilidad, durante la cual se descubre el recurso con la perforacin de pozos profundos y las posteriores pruebas de produccin con la que se determina, entre otros parmetros fundamentales; la presin, el caudal msico, la entalpa y la composicin qumica de los fluidos.

Ante la falta de datos experimentales sobre las caractersticas fsicas de las rocas y de los fluidos alojados en cada segmento, que se los obtiene a partir de las perforaciones profundas, la evaluacin preliminar los ha suplido con estimaciones coherentes con la informacin disponible.

La temperatura, a partir de los geotermmetros qumicos o con tcnicas petrolgicas; las porosidades, densidades, calor especfico y factor de recuperacin, mediante una extrapolacin de los datos determinados en campos geotrmicos con caractersticas geolgicas similares a nuestras reas de inters (Los Azufres, Mxico y Momotombo, Nicaragua).

Para evaluar el Recurso Geotrmico (RG) es necesario elaborar los datos sobre la porosidad efectiva de cada segmento o unidad hidrogeolgica, en vista que el calor se lo transporta a la superficie por medio del agua, vapor o una mezcla de ambos, que se pueden desplazar a travs de las fracturas naturales de la roca.

Las reservas geotrmicas para usos no elctricos son la que se encuentran en la cobertura del sistema y se las puede emplear para usos directos tales como; calentamiento de invernaderos, secado de granos, pasteurizacin, liofilizacin, etc.

TABLA 2 POTENCIAL GEOTRMICO DEL ECUADOR (INECEL, 1990)

rea RGBA ( J ) RGE ( J ) R G ( J ) Potencia (Mw)

1. Tufio - Chiles 5.62 E+19 2.90 E+18 4.93 E+17 201 2. Chachimbiro 2.32 E+19 9.04 E+17 3.79 E+16 156

3. Chalupas 6.72 E+19 3.27 E+18 4.56 E+17 411

Total 1. 47 E+20 7. 07 E+18 9. 87 E+17 768

Fuente: Inecel, 1990. RGBA = Recurso Geotrmico Base Accesible RGE = Recurso Geotrmico Econmico RG = Reserva Geotrmica POTENCIA = Potencia Instalable Total

3.2 Evaluacin del potencial geotrmico del rea de chacana (CELEC-UNEG, 2009)

El rea de Chacana est ubicada a 60 km al E de la ciudad de Quito en el mbito de la Cordillera Real. Cubre una superficie de 100 km x 50 km, comprendida entre las elevaciones 3,300 y

4 Muffler., L.J.P., 1979. Assessment of geothermal resources of the United States -1978, U.S. Geological Survey Circular 790, 163 pp.


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4,200 m, en la Provincia del Napo. Dentro de ella afloran las aguas termales de Papallacta, conocidas y analizadas desde cuando se realiz el Estudio de Reconocimiento Geotrmico Nacional.

El inters geotrmico de esta rea se relaciona con la presencia de una caldera rioltica, con una historia geolgica de alrededor de 3 Ma, actualmente casi irreconocible en el terreno. La mayor parte de la superficie del prospecto est incluida en el rea de las reservas ecolgicas Antisana y Cayambe-Coca, que constituyen territorios ambientalmente muy sensibles.

En el Informe Final del Estudio de Reconocimiento Avanzado de los Prospectos Geotrmicos Tufio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana, dentro del cual est incluido el Prospecto Geotrmico Chacana (Tomo 5), elaborado por el Ing. Bernardo Beate, se incluye una Estimacin del Potencial en Mwe.

Dicha estimacin estara basada en la metodologa propuesta por el USGS (1978) para sistemas hidrotermales convectivos relacionados con fuentes igneas y con temperaturas mayores a 150C en el reservorio. El mtodo consiste en calcular la energa trmica contenida en el reservorio, es decir se cuantifica el Recurso Geotrmico Base Accesible en unidades de 1018 Joules.

La informacin disponible sobre esta rea, para sustentar la evaluacin del potencial geotrmico, corresponde a geologa y geoqumica en un nivel de reconocimiento; por consiguiente, se debe establecer que el modelo geotrmico conceptual tiene un carcter muy preliminar, que tendra que ser validado con la siguiente informacin bsica, mencionada en las recomendaciones del mismo estudio:

Realizar un mapeo geolgico de detalle, que incluya estudios petrolgicos e isotpicos; Determinar edades radiomtricas de todas las unidades litoestratigrficas, toda vez

que no se ha realizado ninguna; Elaborar un modelo sobre la evolucin espacio-temporal del complejo volcnico; Elaborar un modelo de las cmaras magmticas; Muestrear y analizar a detalle las fuentes termales y gases disueltos; Precisar los datos de las temperaturas de fondo, mediante geotermmetros ms

calibrados. Aparte de las limitaciones en el nivel de informacin, propias de la etapa en la que se

encuentra la exploracin geotrmica, se nota que el trabajo de evaluacin del potencial tiene un carcter expeditivo, porque prescinde de una serie de datos necesarios para cumplir los pasos que establece la metodologa de Muffler L.P., para configurar resultados que puedan aproximarse a la realidad.

En las Tablas 7 y 9 se puede apreciar al nivel de informacin en el que se ha sustentado la evaluacin del potencial geotrmico del rea de Chacana y los prospectos ubicados dentro de la misma, comparado con el que utiliz INECEL, en 1990, para las reas de Tufio, Chachimbiro y Chalupas (Tablas 3, 4, 5 y 8).

Entre los datos en los que se aprecia un carcter muy expeditivo, se sealan los siguientes:

Para evaluar el RGBA no se han configurado segmentos a partir de unidades hidrogeolgicas relacionadas con los elementos del modelo geotrmico conceptual, con sus correspondientes caractersticas fsicas (temperaturas, porosidades, calor especfico, densidades, etc.).

El rea aprovechable dentro de un rea de inters geotrmico, determinada a partir de los datos geolgicos de superficie, es siempre una fraccin de la misma. Dicha restriccin proviene de las condiciones morfolgicas y topogrficas mnimas requeridas para la construccin de obras civiles con un mnimo costo, entre las que se incluye las vas de acceso y plataformas. Por estas consideraciones prcticas, el estudio de INECEL dej a un lado todas las zonas con una fuerte pendiente, o ubicadas por encima de la El. 4,000 m.

A partir de las restricciones antes mencionadas, en Tufio, Chachimbiro y Chalupas el rea til qued reducida, respectivamente, al 11.5 %, 21.9% y 20.3% del rea total. En el caso de Tufio se consider solo el rea de inters ubicada en el territorio nacional.

El estudio de Chacana considera, como rea til, toda la superficie de inters, evaluada con mtodos geolgicos, dentro de la cual estn incluidos: el rea del


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Embalse Salve Faccha, zonas ubicadas por encima de la El. 4,000, zonas de topografa abrupta y zonas pantanosas.

La conversin del RGBA (energa calrica almacenada en el reservorio) en Reserva Geotrmica y en Energa Elctrica tambin se la ha realizado en forma muy expeditiva, por lo que es proclive a generar confusiones, pues se aplica automticamente un factor del 10% o del 20%. En tales condiciones, los valores de la Potencia Elctrica Instalable (Tablas 8 y 9) resultan drsticamente distintos (534 Mw y 834 Mw).

Por las consideraciones anteriores sera recomendable revisar los valores resultantes de la evaluacin preliminar del rea de Chacana antes de que puedan ser difundidos por las instituciones responsables del sector elctrico.

TABLA 3 VALUACIN DEL POTENCIAL GEOTERMOELCTRICO DE TUFIO

(INECEL, 1990) Elementos del sistema Geotrmico Parmetro Unidad

Cobertura C. Sello Reservorio Basamento Total

Superficie km2 38.29 38.29 38.29 38.29 38.29 Espesor Promedio km 0.50 1.00 0.50 1.00

Volumen Total km3 19.14 38.29 19.14 38.29 114.86

Porosidad Total % 30.00 5.00 30.00 20.00

Porosidad Efectiva % 6.00 0.01 3.00 2.00

Volumen de la Roca km3 13.40 36.37 13.40 30.63 93.81

Volumen del Fluido km3 5.74 1.91 5.74 7.66 21.06

Temperatura Superficial de Referencia

C 9.00 9.00 9.00 9.00

Temperatura Media de la Capa

C 106.33 166.67 206.67 240.00

Densidad Promedio de la Roca

g/cm3 2.50 2.20 2.70 2.70

Densidad Promedio de los Fluidos

g/cm3 0.95 0.92 0.85 0.81

Calor Especfico de la Roca cal/g/C 0.27 0.27 0.22 0.22

Calor Especfico del Fluido cal/g/C 1.00 1.00 1.06 1.06

Entalpa de la Roca cal/g 8.8E+17 3.4E+18 1.6E+18 4.2E+18 1.0E+19

Entalpa del Fluido cal/g 5.3E+17 2.8E+17 1.0E+18 1.5E+18 3.4E+18

Recurso geotrmico base accesible (RGBA)

J 5.91E+18 1.54E+19 1.09E+19 2.40E+19 5.62E+19

RGBA por Unidad de rea Factor de Recuperacin del Recurso

J/ km2 %

1.54E+17 15

4.03E+17 0.03

2.84E+17 7.5

6.26E+17 5

1.47E+18

Recurso Geotrmico econmico

J 8.86E+17 3.86E+15 8.15E+17 1.20E+18 2.90E+18

Profundidad Media de la Reserva

m 250.00 1000.00 1750.00 2500.00

Factor de Profundidad para la Reserva

0.92 0.67 0.42 0.17

Factor de Recuperacin de la Reserva

0.14 0.00 0.03 0.01

Tabla 3 (Contina)


23

Tabla 3 (Conclusin) Reserva Geotrmica J 3.06E+17 1.94E+14 1.34E+17 5.30E+16 4.93E+16 Factor de Conversin a Electricidad

% 0.00 0.00 0.24 0.28

Energa Primaria kw-h 0.00 0.00 8.92E+09 4.12E+09 1.30E+109

Productividad Especfica kw-h/ km2

0.00 0.00 2.33E+08 1.08E+08 3.41E+08

Capacidad Instalable por km2 Mw 0.00 0.00 31.29 14.45 45.75

rea Topogrficamente til km2 4.40 4.40 4.40 4.40 4.40

Potencia inestable total Mw 138 64 201

TABLA 4 VALUACIN DEL POTENCIAL GEOTERMOELCTRICO DE CHACHIMBIRO

(INECEL, 1990) Elementos del sistema Geotrmico Parmetro Unidad Cobertura C. Sello Reservorio Basamento

Total


Volumen Total km3 8.64 17.28 8.64 17.28 51.84

Porosidad Total % 5.00 5.00 30.00 20.00





C 14.00 14.00 14.00 14.00


C 99.67 145.00 228.33 228.33


g/cm3 2.40 2.20 2.70 2.70


g/cm3 0.95 0.92 0.85 0.81

Calor Especfico de la Roca

cal/g/C 0.27 0.27 0.22 0.22

Calor Especfico del Fluido

cal/g/C 1.00 1.00 1.06 1.06



Recurso geotrmico base accesible (RGBA)

2.05E+18 5.78E+18 5.32E+18 5.32E+18 1.00E+19 2.32E+19


J/ km2 %

1.19E+17 0.125

3.35E+17 0.03

3.08E+17 7.5

15.80E+17 5

1.34E+18

Recurso Geotrmico econmico

J 2.257E+15 1.45E+15 3.99E+17 5.01E+17 9.04E+17


m 250.00 1000.00 1750.00 2500.00

Tabla 4 (Contina)


24

Tabla 4 (Conclusin) Factor de Profundidad para la Reserva

0.92 0.67 0.42 0.17


0.00 0.00 0.03 0.01

Reserva Geotrmica J 1.69E+14 7.26E+13 6.55E+16 2.22E+16 8.79E+16 Factor de Conversin a Electricidad

% 0.00 0.00 0.25 0.28



0.00 0.00 2.63E+08 9.99E+07 3.63E+08

Capacidad Instalable por km2

Mw 0.00 0.00 35.34 13.41 48.76

rea Topogrficamente til

km2 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20


TABLA 5 EVALUACIN DEL POTENCIAL GEOTERMOELCTRICO DE CHALUPAS

(INECEL, 1990) Elementos del sistema Geomtrico Parmetro Unidad

Cobertura C. Sello Reservorio Basamento Total


Volumen Total km3 31.42 75.40 25.13 56.55 188.50

Porosidad Total % 30.00 5.00 30.00 20.00





C 7.00 7.00 7.00 7.00


C 53.67 100.67 205.00 205.00


g/cm3 2.40 2.20 2.70 2.70


g/cm3 0.95 0.92 0.85 0.81

Calor Especfico de la Roca cal/g/C 0.27 0.27 0.22 0.22

Calor Especfico del Fluido cal/g/C 1.00 1.00 1.06 1.06



Recurso Geotrmico base accesible (RGBA)

J 4.53E+18 1.80E+19 1.43E+19 3.03E+19 6.72E+19


J/ km2 %

7.21E+16 15

2.87E+17 0.03

2.27E+17 7.5

4.03E+17 5

1.07E+18

Tabla 5 (Contina)


25

Tabla 5 (Conclusin) Recurso geotrmico econmico

J 6.80E+17 4.51E+15 1.07E+18 1.52E+18 3.27E+18


m 250.00 1100.00 1900.00 2550.00


0.92 0.63 0.37 0.15


0.14 0.00 0.03 0.01

Reserva geotrmica J 2.40E+17 2.15E+14 1.55E+17 6.04E+16 4.56E+17 Factor de Conversin a Electricidad

% 0.00 0.00 0.24 0.28



0.00 0.00 1.64E+08 7.47E+07 2.39E+08

Capacidad Instalable por km2

Mw 0.00 0.00 22.07 10.04 32.10

rea Topogrficamente til km2 12.80 12.80 12.80 12.80 12.80


TABLA 6 EVALUACIN DEL POTENCIAL GEOTERMOELCTRICO DE CHACANA

(CELEC-UNEG, 2009) Elementos del sistema geotrmico Parmetro Unidad Cobertura C. Sello Reservorio Basamento

Total

Superficie km2 N.d N.d 210.0 N.d 210.0 Espesor Promedio km N.d N.d 1.00 N.d

Volumen Total km3 N.d N.d N.d N.d N.d

Porosidad Total % N.d N.d N.d N.d

Porosidad Efectiva % N.d N.d 15.0 N.d

Volumen de la Roca km3 N.d N.d N.d N.d N.d

Volumen del Fluido km3 N.d N.d N.d N.d N.d


C N.d N.d 10.0 N.d

Temperatura Media de la Capa C N.d N.d 200.00 N.d

Densidad Promedio de la Roca g/cm3 N.d N.d N.d N.d


g/cm3 N.d N.d N.d N.d

Calor Especfico de la Roca J/cm3/C N.d N.d 2.5 N.d

Calor Especfico del Fluido N.d N.d N.d N.d

Entalpa de la Roca cal/g N.d N.d N.d N.d N.d

Entalpa del Fluido cal/g N.d N.d N.d N.d N.d

Recurso Geotrmico Base Accesible (RGBA)

J N.d N.d 107.7E+18 N.d N.d


J/ km2 %

N.d N.d

N.d N.d

N.d 10.0

N.d N.d

N.d

Tabla 6 (Contina)


26

Tabla 6 (Conclusin) Recurso Geotrmico Econmico

J N.d N.d N.d N.d N.d


m N.d N.d 2000.00 N.d


N.d N.d N.d N.d


N.d N.d N.d N.d

Reserva Geotrmica J N.d N.d N.d N.d N.d Factor de Conversin a Electricidad

% N.d N.d 0.13 N.d

Energa Primaria kw-h N.d N.d N.d N.d N.d


N.d N.d N.d N.d N.d

Capacidad Instalable por km2 Mw N.d N.d N.d N.d N.d

rea Topogrficamente til km2 N.d N.d 210.0 N.d 210.00

Potencia instalable total Mw 1482 N.d 1482

TABLA 7 POTENCIAL GEOTRMICO PARA LA GENERACIN ELCTRICA

(INECEL, 1990) [1] rea geotrmica Tufio Chachimbiro Chalupas Total

Superficie total, (km2) 38.29 17.28 62.83 rea Aprovechable, (km2) 4.40 3.20 12.90 Prof. Media del Reservorio, ( m ) 1750 1750 1900 Espesor Promedio, ( m ) 500 500 400 Temperatura Media Anual, ( C ) 9 14 7 Temp. Fuentes Termales Principales, (C) C) [2]

53 46 37

Temperatura Mxima Estimada,(C) [3] 250 350 300 Temperatura Media Estimada, (C) [3] 207 239 205 Recurso Geotrmico Accesible, ( J ) 1.09 E+19 5.33 E+18 1.40 E+19 3.05 E+19Recurso Geotrmico Econmico, ( J ) 8.15 E+17 3.99 E+17 1.07 E+18 2.09 E+19Reserva Geotrmica, ( J ) 1.34 E+17 6.55 E+19 1.55 E+17 3.55 E+17Factor de Conversin a Electricidad, (%) 0.24 0.25 0.24 Energa Primaria, (Kwh) 8.93 E+09 4.55 E+08 1.03 E+10 2.38 E+10Productividad Especfica, (kWh / km2) 2.33 E+08 2.63 E+08 1.64 E+08 6.61 E+08Potencia Instalable (MW) 139 113 282 534


(CELEC-UNEG, 2009) [1] rea geotrmica Cachiyacu Jamanco Oyacachi Total

Superficie total, (km2) 21.00 18.0 18.0 rea Aprovechable, (km2) 21.00 18.0 18.0 Prof. Media del Reservorio, ( m ) 1500 1500 1500 Espesor Promedio, ( m ) 1000 1000 1000

Tabla 8 (Contina)


27

Tabla 8 (Conclusin) Temperatura Media Anual, ( C ) 10.0 10.0 10.0 Temp. Fuentes Termales Principales, (C)[2] [2]] (2C) [2]

60.0 60.0 37.0

Temperatura Mxima Estimada,(C) [3] 250 200 150 Temperatura Media Estimada, (C) [3] N.d N.d N.d Recurso Geotrmico Accesible, ( J ) 13.81E+18 9.23 E+18 7.29 E+18

Recurso Geotrmico Econmico, ( J ) N.d N.d N.d Reserva Geotrmica, ( J ) 2.76E+18 1.85 E+18 1.46 E+18 Factor de Conversin a Electricidad, (%) 0.13 0.13 0.13 Energa Primaria, (Kwh) N.d N.d N.d Productividad Especfica, (kWh / km2) N.d N.d N.d Potencia Instalable (MW) 379 254 201 834


(CELEC-UNEG, 2009) [1] rea geotrmica Cachiyacu Jamanco Oyacachi Total

Superficie total, (km2) 21.00 18.0 18.0

rea Aprovechable, (km2) 21.00 18.0 18.0

Prof. Media del Reservorio, ( m ) 1500 1500 1500

Espesor Promedio, ( m ) 1000 1000 1000

Temperatura Media Anual, ( C ) 10.0 10.0 10.0

Temp. Fuentes Termales Principales, (C)[2] [2]] (2C) [2]

60.0 60.0 37.0

Temperatura Mxima Estimada,(C) [3] 250 200 150

Temperatura Media Estimada, (C) [3] N.d N.d N.d

Recurso Geotrmico Accesible, ( J ) 13.81E+18 9.23 E+18 7.29 E+18

Recurso Geotrmico Econmico, ( J ) N.d N.d N.d

Reserva Geotrmica, ( J ) 1.38E+18 0.92 E+18 0.73 E+18

Factor de Conversin a Electricidad, (%) 0.13 0.13 0.13

Energa Primaria, (Kwh) N.d N.d N.d

Productividad Especfica, (kWh / km2) N.d N.d N.d

Potencia Instalable (Mw) 191 127 100 418

Nota: (1): Referido nicamente al nivel del reservorio. Se excluyen las reservas del basamento, hasta una profundidad de 3000 m. (2)Se refiere a la mayor temperatura medida en las fuentes termales. (3)Temperaturas estimadas a partir del Modelo Geotrmico.


28

4. El rea geotrmica de Tufio

4.1 Ubicacin, clima y actividades econmicas El rea de inters geotrmico de Tufio est ubicada en el flanco oriental de la Cordillera Occidental de los Andes, como una franja paralela a la frontera con Colombia, cerca de los volcanes Chiles (4,730 m) y Cerro Negro (4,470 m). La administracin poltica corresponde a la parroquia Tufio (2,500 habitantes) del Cantn Tulcn, en la Provincia del Carchi (153,000 habitantes). La lnea fronteriza colombo-ecuatoriana cruza por las cumbres de los volcanes antes mencionados y divide al rea de inters geotrmico en dos mitades.

El volcn Chiles es la mayor elevacin de esta parte de la Cordillera Andina en la cual la altura media oscila alrededor de 4,000 m. Las zonas ms elevadas corresponden al pramo andino y estn cubiertas por una vegetacin herbcea de pajonales. El clima es bsicamente de tipo pramo y mesotrmico hmedo y semi-hmedo.

En el fondo del Valle Interandino, que en esta zona tiene una elevacin media de 3,200 m, predomina un clima hmedo pero ms templado, que ha favorecido el desarrollo de un importante espacio agrcola.

La temperatura media anual en el Aeropuerto San Luis de Ipiales (2,961 m), es 11.03C y en el Aeropuerto El Rosal de Tulcn, 14.1C. En el rea del proyecto, la temperatura media anual oscila alrededor de 9C. En la zona de Aguas Hediondas se registra una mxima de 18C y una mnima de 3C bajo cero.

La precipitacin media anual en Tufio es de 1,079.8 mm; 1,037 mm en San Luis; y 960 mm en El Rosal.

Para acceder a la zona existe una carretera de primer orden, de 18 km de longitud, que comunica a Tulcn, la capital de la Provincia del Carchi (78,000 habitantes), con la parroquia de Tufio. Desde aqu se contina unos 6 km por una carretera secundaria, hasta el sitio de las manifestaciones termales de Aguas Hediondas.

Por la Provincia del Carchi atraviesa la carretera Panamericana, que cumple un importante papel en el intercambio comercial con Colombia. La subestacin elctrica La Palizada (138/69/13,8 kV) est alejada unos 15 km del centro del rea de inters.

La agricultura y la ganadera son las principales actividades econmicas en el rea de Tufio. El cultivo ms extendido es el de patatas, junto con otros tubrculos andinos y algunas leguminosas. Tambin existe una apreciable produccin de leche y una creciente actividad de granjas pisccolas que se dedican al cultivo de truchas. El principal mercado, despus del abastecimiento local, es la ciudad de Quito.

Las principales actividades econmicas de la Provincia del Carchi (62%) se encuentran en el sector terciario, especficamente en comercio al por mayor y menor, transporte, almacenamiento y comunicaciones. En los ltimos aos se han implementado grandes extensiones de cultivos florcolas, en invernaderos, para el mercado de exportacin.

4.2 Extensin del rea de inters Con base en las investigaciones geofsicas, que se realizaron como parte de los estudios de prefactibilidad, el rea de mximo inters geotrmico qued restringida a una zona de alrededor de 14 km2 que se extiende entre los alrededores de Tufio y las manifestaciones termales de Aguas Hediondas, con elevaciones comprendidas entre 3,120 y 3,580 m.


29

FIGURA 3 EXTENSIN DEL REA DE INTERS EN TUFIO

Fuente: ESPE, 2009. 4.3 Estudios anteriores

El inters del rea de Tufio arranca desde 1978, cuando el ex INECEL realiz las primeras actividades de reconocimiento geotrmico que identificaron varias fuentes con una elevada termalidad ubicadas cerca de los aparatos volcnicos de edad reciente (Chiles y Cerro Negro), que hacen plausible la presencia de la fuente de calor de un sistema geotrmico.

El rea de Tufio es la nica que, hasta la presente fecha, tiene concluida la Fase de Prefactibilidad Geotrmica (OLADE-Aquater, 1987), en la que se incluye la exploracin del subsuelo con mtodos geofsicos.

4.4 Modelo geotrmico preliminar El Modelo Geotrmico Preliminar de Tufio, (OLADE-Aquater, 1987), incorpora los siguientes elementos esenciales de un sistema geotrmico:

Una intrusin de magma emplazada a una profundidad relativamente somera, que constituye la Fuente de Calor;

una formacin de rocas fracturadas y permeables que aloja a un acufero confinado y caliente (Reservorio); y,

una capa de rocas impermeables, que forman el sello hidrulico y actan como un aislante trmico del reservorio (Capa Sello).

El modelo geotrmico preliminar se lo complement con una evaluacin terica de la transmisin de calor por conduccin, entre el cuerpo magmtico y las rocas adyacentes, utilizable para sustentar una evaluacin preliminar del potencial geotrmico.

A partir de la informacin geolgica de superficie y de la exploracin geofsica con los mtodos: gravimtrico, magnetomtrico, geoelctrico y magneto-telrico, el estudio de prefactibilidad de OLADE-Aquater, estructur el modelo conceptual que se presenta en la Figura 2.

Se remarca que, hasta la presente, no se ha realizado ninguna perforacin exploratoria que suministre informacin para comprobar la validez de ese modelo.

4.4.1 Fuente de calor

El rea de Tufio est ubicada dentro de una regin afectada por una intensa y persistente actividad volcnica, que se ha extendido desde el plioceno hasta pocas recientes. Esto hace muy


30

plausible la existencia de una anomala regional del flujo de calor terrestre, a la cual se estaran superponiendo anomalas locales relacionadas con el sistema de alimentacin del vulcanismo reciente (Chiles-Cerro Negro).

A pesar de que el nivel preliminar de la informacin disponible no permite sustentar una evaluacin cuantitativa sobre la magnitud de la anomala trmica, el estudio asume que a una profundidad de 15-20 km, la temperatura mnima oscilara entre 700 y 750C, que corresponde a un gradiente geotrmico de 36-50C por km, que es de 1.2 a 1.7 mayor que el gradiente geotrmico normal.

4.4.2 Reservorio y capa sello

La probable presencia de un reservorio geotrmico en el rea de Tufio, se la sustenta con base en las siguientes evidencias derivadas de datos experimentales:

Las manifestaciones termales de Tufio y Aguas Hediondas emergen con temperaturas comprendidas entre 26 y 53 C, sensiblemente ms altas que la temperatura media anual de la zona (9C). Las temperaturas de equilibrio, determinadas con los geotermmetros qumicos, superan los 100C y tienden a incrementarse cerca del volcn Chiles, donde alcanzan 220 C.

La interpretacin de los datos geofsicos revel una estratigrafa de 3 capas con las siguientes caractersticas:

i) Un estrato superficial (A) con una resistividad medio-alta (del orden de centenares de Ohm-m); una densidad comprendida entre 2.4 y 2.6 g/cm3 y una elevada susceptibilidad magntica. Dentro de este estrato, los sondeos elctricos indican la presencia de tres niveles electro-estratigrficos:

un resistivo superficial, con un espesor promedio de unas pocas decenas de metros; un conductivo intermedio de espesor variable y resistividad de algunas decenas de

Ohm-m; un resistivo basal, con valores de resistividad en el orden de las centenas de Ohm-m.

Se estima que el espesor de todo el estrato superficial (A) est comprendido entre algunos cientos de metros y cerca de 1 km.

ii) Un estrato intermedio (B) altamente conductivo, con valores de resistividad comprendidos entre unos pocos y algunas decenas de Ohm-m; una baja densidad (2.2 - 2.4 g/cm3), y una susceptibilidad magntica despreciable. El espesor de este estrato vara entre 1.000 y 2.000 m y se reduce notablemente hacia el borde occidental de la depresin de Tufio, donde llega solo a unos cientos de metros.

iii) Un basamento (C) altamente resistivo, con valores comprendidos entre varias centenas y el millar de Ohm-m; alta densidad (2.7 g/cm3) y una elevadsima susceptibilidad magntica.

El estrato (A) albergara dos acuferos: uno superficial y fro (Ac1) caracterizado por la presencia de aguas bicarbonato-clcicas con una bajsima salinidad (del orden de 0.1 g/l), una muy elevada transmisividad hidrulica y una temperatura prxima a la media anual del rea (9C).

Un segundo acufero (Ac2) estara emplazado por debajo del conductivo intermedio, caracterizado por temperaturas de por lo menos 100C; una transmisividad hidrulica ms baja que la del estrato suprayacente y, por consiguiente, con perodos ms largos de residencia del agua en el subsuelo. Los valores de resistividad determinados en este horizonte, concuerdan con la salinidad de los fluidos (1-2 g/l), la temperatura superior a 100C, factores de formacin de alrededor de 100 y una porosidad eficaz del orden de 0,1.

El estrato (B) constituye la cobertura impermeable (capa sello) y estara formado principalmente por productos volcnicos hidrotermalizados hasta la facie arcillosa, atravesados por algunas fracturas que permiten solo el paso de pequeas cantidades de los fluidos profundos.

El acufero Ac3 podra estar emplazado en lavas inalteradas e intensamente fracturadas. Los datos geoqumicos y los balances trmicos apoyan la existencia de tres acuferos; dos

de ellos estaran emplazados en el estrato superficial A.


31

El tercer acufero, que estara ubicado bajo la capa impermeable B a profundidades mayores a 1,300 m, es el que presenta temperaturas de inters geotrmico industrial.

FIGURA 4 MODELO GEOTRMICO PRELIMINAR DEL REA DE TUFIO

Fuente: Olade/Aquater, 1987.

Para complementar el estudio de prefactibilidad y verificar la validez el modelo, el estudio de OLADE-Aquater recomend la realizacin de tres perforaciones someras (alrededor de 500m de profundidad) y pequeo dimetro (NQ o similares).

El mencionado programa de perforaciones exploratorias someras y de pequeo dimetro, se lo deba enfocar a los siguientes objetivos:

1. Investigar las caractersticas fsicas de los estratos permeables superficiales, en los que se alojaran: el acufero superficial fro y el termal de de baja entalpa (T alrededor de 100C);

2. Descubrir el acufero de baja entalpa y determinar las caractersticas fsico-qumicas de los fluidos;

3. Medir el gradiente geotrmico, dentro de la capa impermeable subyacente al acufero de baja entalpa.

A los objetivos antes mencionados se les podra aadir un cuarto, que consistira en:

4. Obtener datos geolgicos tiles para calibrar la interpretacin de las mediciones geofsicas.

4.5 Perforacin exploratoria somera y de pequeo dimetro (MEER, 2009)

Hacia finales de 2008, el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable MEER- decidi realizar una perforacin somera y de pequeo dimetro, orientada a comprobar el modelo de OLADE-Aquater.

La perforacin se la ubic cerca de la cima de una morrena terminal, en las coordenadas 178 400 E y 10089 850 N, en el borde de la carretera que conduce al Balneario Aguas Hediondas. El sitio de la perforacin est dentro una cantera, que se la explot durante la construccin de la carretera.


32

El pozo lleg hasta una profundidad de 554 m con un dimetro NQ. Despus de terminada la perforacin, la tabla de agua se haba estabilizado a una profundidad de 30.5 m.

La secuencia litolgica atravesada consiste en una potente serie de diamictitas varvadas, con algunas tillitas de pmez y bloques de roca sana, que alternan con depsitos lagunares de arcilla, limo, arena fina. Se remarca el hecho que, a largo de toda la secuencia, hasta los 545 m de profundidad, existen varios horizontes con varvas, evidenciadas por los tpicos depsitos de un suelo de color gris a negro, con una granulometra variable entre arena fina y limo arcilloso y espesores de alrededor de 10 cm o ms delgados.

Las observaciones antes descritas indican que la perforacin no sobrepas los depsitos de la morrena terminal y, por lo tanto, nunca lleg al estrato A, en el que estaran alojados los acuferos superficiales, uno de los cuales contendra fluidos geotrmicos de baja entalpa, que la perforacin deba descubrirlos.

En tales condiciones, la perforacin no cumpli los objetivos especficos de descubrir el

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