Recursos geotrmicos

Recursos geotrmicos

ResumenLa geotermia es una fuente de energa renovable para todo efecto prctico, que puede utilizarse para generar electricidad a precios competitivos y con impactos ambientales inocuos. La geotermia es el calor almacenado y generado en el interior de la tierra, cuya fuentes ltimas son el decaimiento radiactivo de minerales de las rocas de la corteza y el calor remanente de la formacin del planeta.

objetivoEl objetivo de este trabajo es explicar a grandes rasgos las caractersticas ms importantes de la geotermia y su aprovechamiento actual en Mxico, principalmente para generar electricidad.

Yacimientos geotrmicosLos yacimientos geotrmicos se encuentran en determinadas partes del subsuelo. Su energa puede extraerse por medio de pozos profundos, a travs de los cuales ascienden los fluidos, compuestos generalmente por una mezcla de agua con sales disueltas, o salmuera, y vapor de agua. Ya en la superficie, el vapor puede ser separado de esa mezcla y transportado hacia las centrales de generacin, donde mueve los labes de las turbinas para generar electricidad.

La salmuera se conduce hacia lagunas de evaporacin o directamente hacia pozos inyectores, a travs de los cuales se regresa al yacimiento con el doble propsito de recargarlo y de prevenir cualquier contaminacin a los acuferos someros. En algunos casos, los yacimientos estn compuestos nicamente de vapor de agua.

Composicin de un yacimiento Geotrmico Un yacimiento geotrmico tpico se compone de una fuente de calor, un acufero y la llamada capa sello. La fuente de calor es una cmara magmtica en proceso de enfriamiento con temperaturas todava elevadas, de unos 500 C o ms. El acufero es cualquier formacin litolgica con la permeabilidad primaria o secundaria suficiente para alojar agua meterica percolada desde la superficie o desde acuferos menos profundos.

La capa sello es otra formacin rocosa, o parte de ella, con una permeabilidad menor que la del acufero, y cuya funcin es impedir que los fluidos geotrmicos se disipen totalmente en la superficie (Fig. 1). Si se tiene el cuidado de extraer una masa de fluidos equivalente a la que se recarga en el yacimiento, sea por medios naturales o artificiales, el recurso es renovable para todo efecto prctico, ya que aunque la cmara magmtica terminar por enfriarse, el proceso le tomar probablemente algunos miles de aos.

Campos geotrmicos de MxicoLa CFE, organismo pblico a cargo de la generacin, transmisin y comercializacin de la energa elctrica en Mxico, opera cuatro campos geotrmicos a travs de su Gerencia de Proyectos Geotermoelctricos (GPG), con sede en Morelia, Mich. Esos campos son los de Cerro Prieto, BC, Los Azufres, Mich.Los Humeros, Puebla,Las Tres Vrgenes, BCS .

Campos geotrmicos de Mxico

El campo de Cerro PrietoSe localiza en la porcin norte de Mxico, muy cerca de la frontera con Estados Unidos, a unos 30 kilmetros al sureste de la ciudad de Mexicali, capital del estado de Baja California. Es el segundo campo ms grande del mundo, slo inferior al de The Geysers, en California, EUA, y se ubica prcticamente al nivel del mar.Es un campo de tipo sedimentario, en el cual los fluidos geotrmicos estn alojados en rocas areniscas.

La fuente de calor es una anomala trmica formada por el adelgazamiento de la corteza terrestre que ocurre en la cuenca transtensional en la que se ha formado el yacimiento, asociado a la prolongacin sur del sistema de fallas activas de San Andrs.

Su capacidad instalada es de 720 MW. Las primeras unidades empezaron a operar en 1973 y las ltimas en 2000. A la fecha cuenta con cuatro unidades de 25 MW, una unidad de 30 MW, cuatro de 37.5 MW cada una, y otras cuatro de 110 MW cada una. Todas ellas son unidades a condensacin.

Campo geotrmico de Los AzufresEst localizado en la parte central de Mxico, en el Estado de Michoacn, a unos 250 kilmetros al occidente de la Ciudad de Mxico, en un complejo volcnico a 2,800 metros de altitud. Se ubica casi en el centro de la Faja Volcnica Mexicana (Fig. 3), que es una franja de volcanes y productos volcnicos cuaternarios que atraviesa Mxico de costa a costa y en la cual se encuentran varios volcanes actualmente activos, como el Popocatpetl y el Volcn de Fuego de Colima.

A diferencia de Cerro Prieto, Los Azufres es un campo de tipo volcnico cuyos fluidos geotrmicos estn contenidos en rocas de tipo andestico. La CFE opera en l una capacidad total de 188 MW mediante cinco unidades a condensacin (una de 50 MW y cuatro de 25 MW cada una), siete unidades a contrapresin de 5 MW cada una y dos unidades de ciclo binario de 1.5 MW cada una.

Con esas 14 unidades turbogeneradoras, la central geotermoelctrica de Los Azufres gener 1,522 GWh en 2006, alimentada por un promedio de 39 pozos productores integrados al sistema de vaporductos, que a lo largo del ao pasado produjeron 14.6 millones de toneladas de vapor a un ritmo de 1,670 t/h (GUTIRREZ NEGRN, Luis C.A.). Seis pozos inyectores se utilizaron para regresar al yacimiento 4.4 millones de toneladas de salmuera geotrmica que fueron separadas del vapor.

Los HumerosLos Humeros es otro campo volcnico, ubicado en la parte oriental de la Faja Volcnica Mexicana (Fig. 3) en los lmites de los estados de Puebla y Veracruz, en el interior de una caldera volcnica cuaternaria cuyas ltimas erupciones ocurrieron hace 20 mil aos. El campo se ubica a 2,600 metros sobre el nivel del mar. Aqu tambin son rocas andesticas las que alojan a los fluidos geotrmicos, los cuales tienen temperaturas medidas de hasta 400 C. La central geotermoelctrica de Los Humeros est constituida por ocho unidades turbogeneradoras a contrapresin de 5 MW cada una (40 MW en total), la ms reciente de las cuales entr en operacin a fines de julio de 2007.

El ao pasado las siete unidades que estuvieron en operacin continua en Los Humeros generaron 295 GWh, y fueron alimentadas por 4.3 millones de toneladas de vapor (GUTIRREZ NEGRN, Luis C.A.). La CFE maneja actualmente 23 pozos productores integrados al sistema, que producen una cantidad menor de salmuera que los pozos de los otros campos. Durante 2006 la salmuera producida fue de slo 709 mil toneladas, misma que se inyect al yacimiento a travs de tres pozos inyectores

El campo geotrmico de Las Tres VrgenesEl campo geotrmico de Las Tres Vrgenes es igualmente un campo volcnico, pero ste ubicado en la parte media de la pennsula de Baja California, fuera de la Faja Volcnica Mexicana (Fig. 3), en el Estado de Baja California Sur. El campo est dentro de un complejo de tres volcanes cuaternarios alineados de norte a sur. Su fuente de calor es probablemente la cmara magmtica del volcn ms reciente y meridional, denominado La Virgen. En esta porcin de Mxico el vulcanismo es producto de los movimientos tectnicos que estn separando a la pennsula de Baja California y parte de la alta California del resto del continente, a razn de unos 5 centmetros por ao, a lo largo de una zona de fallas de transformacin que constituyen la prolongacin sur del sistema de

San Andrs. Los fluidos geotrmicos del yacimiento estn alojados en rocas de tipo intrusivo (granodioritas), sobreyacidas por rocas vulcanosedimentarias y volcnicas (GUTIRREZ NEGRN, Luis C.A. et al., 2001). La central de Las Tres Vrgenes est constituida por dos unidades a condensacin de 5 MW cada una, que entraron en operacin en 2001. En 2006 la central gener 25 GWh y fue alimentada por 330 mil toneladas de vapor producidas por un par de pozos productores a razn de 38 t/h. Los pozos produjeron tambin 1.4 millones de toneladas de salmuera, la cual se regres en su totalidad al yacimiento a travs de un pozo inyector.