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Proyecto GEMex: colaboración científica en geotermia entre México y la UE

En febrero de este año, empezaron oficialmente las actividades del consorcio mexicano del Proyecto GEMex, una cooperación México-Europa para la investigación de sistemas geotérmicos mejorados y súper-calientes. Se trata de una colaboración entre dos consorcios, enfocada en la investigación y futuro aprovechamiento de recursos no convencionales en las zonas geotérmicas de Los Humeros y de Acoculco, en Puebla

Por Luis Carlos Gutiérrez Negrín

El consorcio europeo del Proyecto GEMex está financiado a través del Programa de Cooperación Internacional, dentro del programa marco denominado Horizon 2020. Está integrado por 24 socios (centros de investigación, universidades, agencias gubernamentales, asociaciones profesionales y dos compañías privadas) de nueve países europeos (Alemania, Bélgica, Francia, Grecia, Holanda, Islandia, Italia, Polonia y Reino Unido), encabezados por el Centro de Investigación en Geociencias (GFZ: GeoForschungsZentrum) con sede en Potsdam, Alemania.

De acuerdo con el sitio oficial del proyecto, este consorcio empezó formalmente sus actividades el 1 de octubre de 2016, tendrá una duración de 36 meses y ejercerá un presupuesto de casi 10 millones de euros, financiado en su totalidad por la Unión Europea.

En México, la iniciativa es financiada por el Fondo Sectorial Conacyt-Secretaría de Energía-Sustentabilidad Energética (FSE), un fideicomiso cuyo objetivo principal es impulsar la investigación científica y tecnológica aplicada, así como la adopción, innovación, asimilación y desarrollo tecnológico en los temas de fuentes renovables de energía, eficiencia energética, uso de tecnologías limpias y diversificación de fuentes primarias de energía.

El FSE lanzó la convocatoria pública para este proyecto (convocatoria S0019 Conacyt-SENER) a fines de 2015 y, en mayo de 2016, designó como ganador a un consorcio encabezado por la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), que agrupa a tres centros académicos de la UNAM, al Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), al Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL) y a dos compañías privadas.

La parte mexicana del proyecto tendrá una duración total de 48 meses, siendo la fecha oficial de inicio el 31 de enero de 2017. Es decir, aunque tiene una demora de cuatro meses con respecto a la contraparte europea, concluirá casi año y medio después de que ésta termine.

En realidad, el aplazamiento es más formal que real, porque varios grupos de investigadores europeos empezaron a trabajar con sus contrapartes mexicanas desde finales de 2016 y, por otro lado, el consorcio europeo está evaluando la posibilidad de extender su participación entre seis y 12 meses. El presupuesto de la parte mexicana es de casi 200 millones de pesos (equivalente al de la europea) y se ejercerá en ocho etapas de seis meses de duración, cada una.

Instalaciones superficiales en la plataforma de uno de los pozos en el campo de Soultz-sous-Fôrets, en Francia, que explota un yacimiento no convencional

La relevancia del Proyecto GEMex
Como es sabido, la geotérmica es la energía calorífica del interior de la tierra, que se aprovecha mediante pozos expresamente perforados para ello. Es un tipo de energía limpia y renovable, que México ha venido utilizando para generar electricidad desde hace casi 45 años. Su potencial se estima en más del doble de la capacidad instalada actual, contando únicamente los recursos geotérmicos de tipo hidrotermal, que son los que se explotan actualmente de manera convencional en todo el mundo. (Como referencia de datos e información sobre la geotermia consultar el artículo publicado en el número 48 de Constructor Eléctrico, diciembre de 2015).

Hoy en día, México aprovecha cinco campos geotérmicos para generar energía eléctrica, cuatro de ellos desarrollados y operados por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y el otro por una compañía privada. En esos cuatro campos hay una capacidad instalada de poco más de 980 MW, que si bien representa apenas 1.3 por ciento de la capacidad eléctrica total del país, le permite ocupar el quinto lugar a nivel mundial.

En prácticamente todos los campos del mundo se extrae vapor del subsuelo proveniente de yacimientos geotérmicos de tipo hidrotermal, cuya ubicación se limita sólo a ciertas partes de la superficie terrestre. Sin embargo, desde hace algún tiempo se han venido desarrollando otro tipo de yacimientos, conocidos como de roca seca caliente o sistemas geotérmicos mejorados (Enhanced Geothermal Systems o EGS). Este tipo de recurso no tiene la limitación geográfica de los hidrotermales, pero su desarrollo está aún a nivel de prototipos, con costos que todavía no son competitivos.

El proyecto GEMex se enfoca precisamente en ese tipo de recursos geotérmicos, que se considera posible desarrollar en la región de Acoculco, en Puebla, cuyo permiso de exploración fue concedido a la CFE. Pero también se enfoca en el estudio y posible aprovechamiento de los llamados recursos geotérmicos súper-calientes (Super Hot Geothermal Systems o SHGS), que es una variedad de alta temperatura de las fuentes hidrotermales y que existen en ciertas porciones, actualmente no explotadas en el campo geotérmico de Los Humeros, también en Puebla, cuya concesión de explotación es de la CFE.

El aprovechamiento de estas dos clases de sistemas geotérmicos no convencionales representa un reto tecnológico y científico a escala mundial, y la idea del proyecto es que México sea parte de este esfuerzo mediante la colaboración con científicos europeos, que han estudiado y contribuido a desarrollar ambos tipos de yacimientos, específicamente en Alemania y Francia (EGS) y en Islandia (SHGS).

El desarrollo de un proyecto EGS en el país no sólo beneficiará a la industria nacional, sino también a los socios europeos quienes disponen de un sitio idóneo para probar métodos y tecnología avanzada, donde se pueden aplicar las lecciones aprendidas en proyectos previos de Europa y otras partes del mundo. Por otro lado, la caracterización y eventual desarrollo de yacimientos hidrotermales con temperaturas muy altas (SHGS) recibe cada vez más atención de la comunidad científica y de la industria geotérmica internacional.

Este tipo de sistemas son económicamente atractivos porque pueden aumentar la producción de energía un orden de magnitud, en comparación con los sistemas hidrotermales convencionales. Sin embargo, todavía presentan fuertes retos técnicos, pues los métodos para caracterizarlos no están completamente desarrollados, además de que es preciso probar materiales y equipos que funcionen bajo altas temperaturas y presiones.

Por tanto, ambos temas de investigación (EGS y SHGS) son muy adecuados para México y para Europa. México posee condiciones naturales muy favorables y sitios idóneos, por lo que la idea es que se beneficie de los conocimientos técnicos europeos y no tenga que empezar de cero. Por su parte, el equipo del viejo continente puede contar con dos áreas idóneas para aplicar esos conocimientos, beneficiándose del trabajo ya realizado y del conocimiento mexicano sobre esas áreas, por lo que tampoco empezará de cero. Así, es muy probable que la sinergia entre ambos grupos de expertos produzca resultados benéficos para todos.

El proyecto se ha dividido en Paquetes de Trabajo (PT) que están desarrollando ambos consorcios, con una serie de tareas y actividades programadas y presupuestadas en cada PT. Cada uno de ellos tiene a un responsable técnico de México y otro de Europa, encargados de coordinar la ejecución de sus respectivas tareas, intercambiar información técnica, realizar conjuntamente algunas de las actividades, y sobre todo, evitar la duplicidad de tareas.

Puesto que es la CFE quien ha desarrollado y opera el campo de Los Humeros, y quien ha llevado a cabo la exploración en la zona de Acoculco, una buena parte de la información técnica está siendo proporcionada por la Comisión. Y, por supuesto, esta empresa será la primera beneficiaria de los resultados del proyecto.

Finalmente, no ha sido fácil conjuntar a expertos de diversas instituciones mexicanas en torno a un proyecto común. Menos todavía lo ha sido integrar a los expertos del consorcio europeo. Subsisten a la fecha varios de los obstáculos típicos de proyectos multidisciplinarios y multinacionales como este. Pero los problemas se están resolviendo, y la apuesta es que los resultados compensarán todo el esfuerzo.

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