Mapas de gradiente geotérmico y flujo de calor para la república mexicana

Número de proyecto

P01

Título de proyecto

Mapas de gradiente geotérmico y flujo de calor para la república mexicana

Tipo de proyecto

Estratégico

Línea de investigación

Evaluación de los recursos geotérmicos nacionales

Responsable de proyecto

Rosa María Prol Ledesma

Institución

Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM

Instituciones y/o empresas asociadas

Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias, INEEL

Universidade de Évora, UEVORA

La realización del proyecto contribuirá con información fundamental para la planeación de los programas de exploración geotérmica, que en el futuro cercano determinarán la ampliación de la producción de energía eléctrica con fuentes sustentables y generarán una mayor independencia de los combustibles fósiles.

Así mismo representará un ahorro de recursos en programas regionales de exploración ya que fundamentará la selección de zonas con base en la descarga energética que las caracterice y que puede ser determinada con el valor del flujo de calor superficial.

Antecedentes y justificación

La determinación del potencial geotérmico de una región está íntimamente ligada a los valores de la descarga energética que se relacionan con el flujo de calor superficial y son muy útiles para establecer rangos en la cuantificación de los recursos geotérmicos de una región o país (Muffler, 1978; Barbier et al., 1995; Cataldi et al., 1995). En las últimas décadas, el enfoque en la evaluación de los recursos geotérmicos se ha limitado a los estudios de factibilidad de sistemas individuales (Flores, 1992; Flores y Royer, 1993; Royer y Flores, 1994; Le Carlier et al 1994; Flores et al., 1999; Chávez et al, 2000; Flores et al, 2001; Flores et al., 2006); sin embargo, cuando se trata de realizar planes nacionales de desarrollo del recurso geotérmico es indispensable efectuar inventarios regionales que superen los obstáculos presentados por las enormes áreas y la complejidad tectónica que se tienen que considerar (Cataldi et al., 1995). En este aspecto, el uso de mapas de gradiente geotérmico y de flujo de calor, nos permite evaluar las condiciones de temperatura a profundidad que pueden definir la presencia de un recursos geotérmico explotable. Las reservas de energía geotérmica de México suman en total solamente 1400 MW (Gutiérrez-Negrín et al., 2010); sin embargo, en este cálculo únicamente se han tomado en cuenta la explotación convencional de los sistemas continentales de alta temperatura y no se incluye la explotación en cascada de la energía, ni los sistemas de baja entalpia o los sistemas hidrotermales costeros y submarinos. Por otra parte, el crecimiento que se espera para el país requiere de la inclusión de fuentes de energía sustentables, que permitan la independencia de los combustibles fósiles y la redirección hacia políticas energéticas con un mayor cuidado del ambiente. El bajo costo de mantenimiento de la energía geotérmica y su independencia de los factores climatológicos, así como su abundancia en territorio mexicano, la hacen una opción excelente para su desarrollo.

Hasta la fecha se han llevado a cabo reportes y compilaciones de mediciones y estimaciones de flujo de calor basados en mediciones directas de gradiente geotérmico y conductividad térmica de rocas, así como en estimaciones basadas en diferentes parámetros geofísicos y geoquímicos (Smith, 1974; Smith et al., 1979; Williams et al., 1979; Ziagos et al., 1985; Prol-Ledesma and Juarez, 1985, 1986; Polyak et al., 1985; Kononov et al., 1988; Prol-Ledesma, 1989; Prol-Ledesma, 1991 a,b; Sanchez-Zamora et al., 1991; Fisher and Becker, 1991; Flores, 1992; Flores y Royer, 1993; Royer y Flores, 1994; Le Carlier et al 1994; Prasolov et al., 1999; Prol-Ledesma et al., 2007). En lo que se refiere al flujo de calor dentro de la parte sur de la zona económica exclusiva de México en el Pacífico y en el Golfo de México, se han realizado numerosas determinaciones de flujo de calor (Vacquier et al., 1967; Epp et al., 1970; Von Herzen et al., Prol-Ledesma et al., 1989; Sugrobov et al., 1989; Nagihara et al., 1996; Fisher et al., 2003; Prol-Ledesma et al., 2012) y se han realizado estimaciones de flujo de calor con base en la profundidad de la BSR (Yamano et al., 1982; Minshull et al., 2005). Entre las publicaciones formales que se encuentran disponibles, se tienen varios mapas: mapa de flujo de calor (Prol-Ledesma y Juárez, 1986), dos mapas geotérmicos de México en las dos ediciones del Atlas (Prol-Ledesma, 1990; Prol-Ledesma y Torres-Vera, 2007), una carta geotérmica de México (Torres-Rodríguez (2000) y también se ha publicado un mapa con los recursos geotérmicos de baja entalpía (Torres et al., 2005). Todos estos trabajos aportan valiosa información aún cuando es indispensable llevar a cabo una actualización que genere un mapa completo de los recursos geotérmicos de México.

Dado el avance de la información disponible y la posibilidad que se plantea de obtener información que actualmente se encuentra en posesión de entidades gubernamentales y privadas (CFE, PEMEX, CNA, Servicio Geológico Mexicano, compañías mineras y universidades), se estima que las posibilidades de incumplimiento de los objetivos del proyectos son extremadamente pequeñas, ya que la información estará disponible para su uso en este proyecto, además de toda la información que ya se encuentra en publicaciones abiertas.

Objetivos y metas

El principal objetivo científico y tecnológico es generar mapas de flujo y gradiente térmico con información actualizada, ya que ambos parámetros están relacionados con la presencia de sistemas geotérmicos, para su utilización como herramientas de exploración de nuevos sistemas geotérmicos que puedan ser utilizados en el futuro cercano como fuentes de energía limpia.

Los participantes en el proyecto son especialistas de alto nivel con una gran experiencia en el estudio y exploración de sistemas geotérmicos,cubren todos los temas esenciales para la determinación de flujo de calor, como son: la geofísica, la geoquímica y la geología. Las dependencias que tomarán parte en el proyecto son las de mayor experiencia en el país en el estudio de Energía Geotérmica: Instituto de Geofísica e IIE.

El resultado principal será la elaboración de los mapas de flujo de calor y gradiente geotérmico que permitirán evaluar el potencial de los sistemas geotérmicos de alta y baja entalpia, de tal forma que se tomen en cuenta recursos en zonas donde la producción de energía, con base en la geotermia, pueda significar un avance importante para esas poblaciones. Además se realizará la modelación para determinar la temperatura a profundidad, lo que dará a los usuarios el conocimiento acerca de la profundidad a la que la temperatura requerida puede ser alcanzada.

Meta 1: Base de datos compilados y mapas preliminares de gradiente geotérmico y flujo de calor.
Meta 2: Base de datos generados con el proyecto.
Meta 3: Mapas de gradiente geotérmico y de flujo de calor.
Meta 4: Mapa de temperaturas a profundidad.

Número de proyecto

P01

Título de proyecto

Mapas de gradiente geotérmico y flujo de calor para la república mexicana

Tipo de proyecto

Estratégico

Línea de investigación

Evaluación de los recursos geotérmicos nacionales

Responsable de proyecto

Rosa María Prol Ledesma

Institución

Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM

Instituciones y/o empresas asociadas

Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias, INEEL

Universidade de Évora, UEVORA