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___________________________________________________ El presente documento fue elaborado con el apoyo del
__________________________________________________________
Dr. Jaime Parada Ávila
Presidente
Dr. José Francisco Albarrán Núñez
Vicepresidente
Ing. José Antonio Esteva Maraboto
Secretario
Dr. Carlos Alfonso García Ibarra
Tesorero
Dr. Alberto Jaime Paredes
Prosecretario
Dra. Mónica Barrera Rivera
Protesorero
CONSEJO DIRECTIVO
2016 - 2018
©Academia de Ingeniería México
Calle de Tacuba 7, Centro Histórico, C.P. 06000, Ciudad de México, CDMX
Impreso en México Noviembre 2017
© Derechos reservados
Física Patricia Zúñiga Cendejas
Directora Ejecutiva
Diseño de portada:
Tania A. Zaldívar Martínez Cualquier mención o reproducción del material de esta publicación puede ser realizada siempre
y cuando se cite la fuente.
Dr. Jaime Parada Ávila
Presidente
Dr. José Francisco Albarrán Núñez
Vicepresidente
Ing. José Antonio Esteva Maraboto
Secretario
Dr. Carlos Alfonso García Ibarra
Tesorero
Dr. Alberto Jaime Paredes
Prosecretario
Dra. Mónica Barrera Rivera
Protesorero
Presidentes de la Comisión de Especialidad de ingeniería
Coordinaciones de Programas Multidisciplinarios
Dr. Oscar Monroy Hermosillo
Ambiental
Dr. Víctor Manuel Castaño Meneses
Biomédica
M.I. Mario Ignacio Gómez Mejía
Civil
Dr. Eduardo Alberto Castañón Cruz
Comunicaciones y Electrónica
M. I. Julián Adolfo Adame Miranda
Eléctrica
Dr. Gorgonio García Molina
Geofísica
Dr. Moisés Dávila Serrano
Geológica
M. I. Alberto Lepe Zúñiga
Industrial
Dr. Guillermo José Aguirre Esponda
Mecánica y Mecatrónica
Dr. David Morillón Gálvez
Municipal y Urbanística
M.C. Antonio del Río Soto
Naval
Dr. Edmundo Del Valle Gallegos
Nuclear
M.I. Miguel Ángel Lozada Aguilar
Petrolera
Dr. Antonio Alonso Concheiro
Prospectiva y Planeación
Dr. Felipe Rolando Menchaca García
Educación e Investigación en Ingeniería
Dr. Francisco Javier Trujillo Arriaga
Alimentos y Desarrollo Rural
Dr. Víctor Manuel López López
Recursos Naturales y Cambio Climático
Dr. Gustavo Alonso Vargas
Energía y Sustentabilidad
Dr. José Salvador Echeverría Villagómez
Competitividad e Innovación
M.C. Luis Gabriel Torreblanca Rivera
Manufactura y Servicios
Ing. Oscar Luis Valle Molina
Infraestructura, Transportes y Ciudades
Dr. Víctor Manuel Castaño Meneses
Salud
CONSEJO ACADÉMICO
2016 - 2018
Ing. Arturo Ricardo Rosales González
Química
M. I. Luis Enrique Maumejean Navarrete
Sistemas
_________________________________________________________
LA GEOTERMIA, UNA FUENTE DE
ENERGÍA RENOVABLE PARA LA
GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD_________________________________________________________
Carlos Pita de la Paz
Académico Titular Comisión de Especialidad de Geofísica
Academia de Ingeniería de México
Manifestación Termal en la Sierra de Cucapá, B.C
“Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales
virtualmente inagotables, una por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otra
porque son capaces de regenerarse por medios naturales” (BIOSOL,2017).
Contenido
LA ACADEMIA DE INGENIERÍA DE MÉXICO ...........................................................................1
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................3
1. ANTECEDENTES DEL TEMA ................................................................................................5
CAMBIO CLIMÁTICO .......................................................................................................................5
MARCO JURIDICO ...........................................................................................................................6
LEY GENERAL DE CAMBIO CLIMATICO............................................................................................6
LEY DE ENERGIA GEOTÉRMICA .......................................................................................................6
LA REFORMA ENÉRGETICA .............................................................................................................6
2. PROPUESTA DE SOLUCIÓN ..................................................................................................8
ENERGÍA RENOVABLE .....................................................................................................................8
GEOTÉRMIA EN MÉXICO ................................................................................................................8
RECURSOS GEOTÉRMICOS EN MÉXICO ..........................................................................................9
PROYECTOS DE EXPLORACIÓN .....................................................................................................11
3. ESTRATEGIA DE IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA DE SOLUCIÓN ................13
SECRETARÍA DE ENERGÍA. ............................................................................................................13
PROYECTOS ESTRATEGICOS..........................................................................................................14
APROVECHAMIENTO EN LA PRODUCCION GEOTÉRMICA ............................................................16
PRODUCCIÓN EN MÉXICO ............................................................................................................17
CAMPOS EN OPERACIÓN ..............................................................................................................18
CAMPOS EN DESARROLLO Y POTENCIAL DE MÉXICO ...................................................................19
COSTOS COMPARATIVOS CON ECONOMIAS DE OTROS PAISES ...................................................19
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................................22
5. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................23
1
LA ACADEMIA DE INGENIERÍA DE MÉXICO
La Academia de Ingeniería de México (AIM) es una asociación, sin fines de lucro, que agrupa y
promueve la participación y colaboración de los más distinguidos ingenieros y profesionales afines
del país y del extranjero, quienes se han destacado en la práctica, en la investigación y en la
enseñanza de las diversas ramas de la ingeniería, y que coadyuvan al desarrollo equitativo, creciente
y sustentable de México.
Es una institución reconocida y respetada por su liderazgo y participación activa en los sectores
público, privado y social de México, que tiene como propósito lograr una ingeniería mexicana
innovadora, competitiva y protagónica en temas que impacten en el desarrollo sostenible del país.
La AIM es un centro de pensamiento y reflexión estratégico sobre la ingeniería, en especial, la
nacional, dirigido a promover y difundir la vocación, la educación, el ejercicio profesional, la
investigación, y la innovación en la ingeniería al más alto nivel y con compromiso social.
México no se puede explicar sin la contribución de los ingenieros, tanto en su infraestructura, como
en la industria y servicios. En un entorno de cambios rápidos y profundos, de mayor competencia
interna y externa, así como de la urgente necesidad de resolver rezagos añejos, el país deberá
resolver los grandes desafíos para que pueda desplegar todo su potencial de desarrollo. Es por ello
que la AIM estableció, como prioridad estratégica, contribuir al debate público sobre el rumbo que
tomará nuestro país en los próximos años en temas prioritarios para el desarrollo. Se busca, así,
lograr la incidencia en las decisiones nacionales más relevantes, convencidos de que la ingeniería
mexicana tiene mucho que aportar en el análisis y evaluación de las políticas públicas relacionadas
con infraestructura, energía, telecomunicaciones, clústeres industriales, medio ambiente y muchas
otras áreas. Para lograrlo, la AIM decidió identificar los Grandes Retos de la Ingeniería Mexicana
(GRIM) para focalizar en ellos sus esfuerzos de reflexión y propuesta. Los nueve GRIM son:
1. Alimentos y Desarrollo Rural
2. Competitividad e Innovación
3. Energía y Sustentabilidad
4. Educación e Investigación en Ingeniería
5. Infraestructura, Transporte y Ciudades
6. Manufactura y Servicios
7. Prospectiva y Planeación
8. Recursos Naturales y Cambio Climático
9. Salud
La actividad editorial de la Academia de Ingeniería de México representa el principal medio de
expresión, en medios impresos y electrónicos, hacia el interior y el exterior, de su quehacer. Se ha
diseñado para contribuir eficazmente al logro de una ingeniería mexicana innovadora, competitiva y
protagónica ya que aborda temas estratégicos que impacten en el desarrollo equitativo y sostenible
del país.
La actividad editorial de la AIM está encaminada a la divulgación de la ingeniería, especialmente a
la difusión de su repositorio de conocimientos y de los resultados de reflexiones de los grupos
colegiados de pensamiento estratégico. Las publicaciones se encuentran estructuradas en series,
además de sus publicaciones periódicas, las cuales le dan agilidad y pertinencia a la expresión del
trabajo de la organización.
2
3
INTRODUCCIÓN
La Academia de Ingeniería de México (AIM), mantiene como compromiso social promover y
difundir una Ingeniería aplicada y multidisciplinaria para contribuir al desarrollo equitativo,
creciente y sustentable de México.
Recientemente la AIM convoco a sus miembros a presentar temas estratégicos de alto impacto en la
economía de nuestro país.
El tema estratégico que propongo está relacionado con la utilización de energías renovables que se
plantean como una solución factible para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
(GEI). Estos contaminantes son el resultado del uso directo de combustibles fósiles que, de acuerdo
con el Grupo Intergubernamental de expertos sobre Cambio Climático (IPCC), ha incidido en el
calentamiento global acelerado de nuestro planeta. Actualmente la energía más utilizada en el
mundo proviene de los combustibles fósiles y, en nuestro país, representan más del 90% de la
energía primaria, según la matriz energética gubernamental.
(http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5326587&fecha=13/12/2013).
El interés actual por el uso de fuentes de energía renovables está asociado con la naturaleza
dinámica de nuestro planeta. Este tipo de energía es considerable y ha impulsado un aumento en la
demanda energética mundial conforme el crecimiento de la población y las proyecciones del
desarrollo industrial, así como una percepción de un decremento en las reservas mundiales de
petróleo y su capacidad de producción. En el caso particular de la energía geotérmica, ésta se
encuentra entre la lista de los diferentes tipos de energía renovable que son consideradas como
amigables con el medio ambiente y sustentable (International Energy Agency, IEA 2015; Outlook
for Energy Exxon Mobil 2014; Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático
IPCC), y con un gran potencial de desarrollo a nivel nacional.
La Geotermia, como el conjunto de fenómenos de transferencia de masa (fluido termal) y energía
(calor) que tienen lugar desde zonas profundas de la Tierra, presenta una ventaja en comparación a
la mayoría de otras fuentes de energía renovable, ya que no es afectada por variaciones diurnas o
estacionales, como el aprovechamiento de la radiación solar, por lo que es considerada como una
Energía Base.
México cuenta con un historial valioso en la exploración de este tipo de recursos y con un potencial
geotérmico notable que ha sido probado con la puesta en operación de 5 campos geotérmicos. La
producción de electricidad a partir de esta fuente tiene una capacidad instalada de aproximadamente
1,000 MW (Inventario Nacional de Energías Renovables (INERE)- Secretaria de Energía SENER,
junio 2015) y con centenares de manifestaciones termales identificadas en superficie, reflejando a la
geotermia como un seguro de prosperidad energética para nuestra nación.
4
En el marco regulatorio que brinda la llamada Reforma Constitucional en Materia Energética, se
creó el Centro Mexicano de Innovación en Energía Geotérmica (CEMIE-Geo), con la finalidad de
sustentar las expectativas exploratorias y hacer de México un referente sustentable. Hoy las
expectativas en geotermia son más altas, con aproximadamente 30 proyectos estratégicos enfocados
particularmente en el desarrollo tecnológico y humano.
El financiamiento del programa federal del CEMIE-Geo se ha establecido en 4 años, concluyendo
en el 2018. La estrategia busca que este grupo de investigadores e industria sea sustentable, por lo
que se requiere de sinergias con instituciones de gobierno y asociaciones académicas que
fortalezcan la implementación de programas encaminados a proyectos operativos para el desarrollo
de nuevos campos geotérmicos.
Las instituciones participantes en este consorcio son:
1. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE)
2. Centro de Geociencias de la UNAM (CGEO)
3. Instituto de Energías Renovables UNAM
4. Instituto de Geología de la UNAM
5. Instituto de Geofísica de la UNAM
6. Instituto de Ingeniería de la UNAM
7. Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)
8. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH)
9. Universidad Politécnica de Baja California (UPBC)
10. Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI)
11. Centro de Tecnología Avanzada A. C. (CIATEQ)
12. Centro de Sismología y Volcanología de Occidente UdeG (SisVoc)
13. Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos (CFE)
14. Clúster de Energías Geotérmica y Renovables A.C (Clúster Geo)
15. Geoconsul S.A. de C.V.
16. Geotem Ingeniería S. A. de C. V.
17. Exploración perforación y Estudios del Subsuelo S. A. de C. V. (EPYESA)
18. Geología Minería y Consultoría S.A. de C.V.
19. Especialistas en Turbopartes S.A. de C.V.
20. Prados Camelinas S.A. de C.V.
21. GS Energía S.A. de C.V.
22. Generadores de Negocios en Energía Renovable y Ambientales S.C.
23. Baja Innova S.A.P.I. de C.V.
5
1. ANTECEDENTES DEL TEMA
CAMBIO CLIMÁTICO
El cambio climático ha sido definido como un cambio estable y durable en la distribución de los
patrones de clima en periodos de tiempo que van desde décadas hasta millones de años. Pudiera ser
un cambio en las condiciones climáticas promedio o la distribución de eventos en torno a ese
promedio (por ejemplo, más o menos eventos climáticos extremos). El cambio climático puede
estar incluso limitado a una región específica, o bien puede abarcar grandes extensiones a nivel
continental (CCG, 2017).
Hechos:
Aumento de las temperaturas a nivel mundial, donde 11 de los últimos 12 años han sido de
los años más calurosos que se tienen en registro desde 1850. El aumento de temperatura
promedio en los últimos 50 años es casi el doble del de los últimos 100 años. La
temperatura global promedio aumentó 0.74ºC durante el siglo XX.
Hay más CO2 en la atmósfera. El dióxido de carbono es el componente principal y
dominante asociado al cambio climático actual y su concentración atmosférica ha
aumentado desde un valor de 278 partes por millón en la era preindustrial, hasta 397 ppm
en la actualidad), (Figura 1).
Figura 1. Emisiones de CO2 en kilo toneladas en el año 2013.
Fuente: Banco Mundial, División de Ciencias Ambientales.
6
MARCO JURIDICO
Con la publicación de la Ley de Transición Energética (DOF, 2015) se da sustento jurídico al uso
de tales recursos, identificando el “instrumento rector de la política nacional en el mediano y largo
plazo”. Con este acuerdo la Secretaría de Energía (SENER) aprueba y publica la actualización de
la primera Estrategia de Transición para Promover el Uso de Tecnologías y Combustibles más
Limpios, en términos de esta ley.
El 24 de diciembre de 2015, se publicó en el Diario Oficial de la Federación la Ley de
Transición Energética, la cual tiene por objeto regular el aprovechamiento sustentable de la
energía, así como las obligaciones en materia de energías limpias y la reducción de emisiones
contaminantes de la industria eléctrica, manteniendo la competitividad de los sectores productivos.
La normativa jurídica en el ámbito energético es integral, por lo que la convergencia de leyes es
frecuente.
A continuación, se presenta una transcripción de las Leyes relacionadas con el tema.
LEY GENERAL DE CAMBIO CLIMATICO
El 6 de junio de 2012 se publicó en el DOF la Ley General de Cambio Climático (LGCC), que tiene
como objetivo garantizar el derecho a un medio ambiente sano, al desarrollo sustentable, así como
a la preservación y restauración del equilibrio ecológico. Una de las principales características de
la LGCC, es el establecimiento de un conjunto de metas con el fin de orientar el desempeño de
México hacía una economía baja en carbono. Respecto a emisiones de gases y compuestos de
efecto invernadero (GEI). Es más, en el Artículo Segundo Transitorio de la LGCC se asume “una
meta aspiracional de reducir al 2020 un 30% de emisiones con respecto a la línea base; así como
un 50% de reducción de emisiones al 2050, en relación con las emitidas en el año 2000”. Mientras
que, el Artículo Tercero Transitorio de la LGCC, establece (fracción II, inciso e) el objetivo de
lograr “por lo menos 35% de generación de energía eléctrica a base de energías limpias para el
año 2024”.
LEY DE ENERGIA GEOTÉRMICA
La Ley de Energía Geotérmica se publicó junto con la Ley de la Industria Eléctrica (LIE), y tiene
como propósito regular la exploración y explotación de recursos geotérmicos para el
aprovechamiento de la energía térmica del subsuelo. De esta manera, se establecen las reglas para
el registro y reconocimiento de los permisos de exploración, así como concesiones de explotación.
LA REFORMA ENÉRGETICA
7
La Reforma Energética representa un cambio de paradigma, basado en la aprobación de un nuevo
marco jurídico e institucional, que modifica de manera profunda e integral los sectores de
hidrocarburos y de electricidad. La Reforma crea, además, mercados competitivos en áreas donde
antes únicamente podían participar empresas estatales. Con ella se ha dado un paso fundamental
hacia un esquema de competencia y colaboración al permitir que las empresas privadas inviertan
de manera individual o se asocien con las empresas productivas del Estado para diversificar
riesgos, compartir inversiones y asimilar nuevas tecnologías
El Mercado Eléctrico Mayorista inició operaciones en tres fases. Primero, el 27 de enero de 2016
comenzó a operar en el sistema aislado de la Península de Baja California; el 29 de enero se puso
en marcha para el Sistema Interconectado Nacional y; el 23 de marzo del mismo año inició el
Sistema de Baja California Sur.
Se trata de un nuevo modelo de negocios para el sector eléctrico, un esquema para el que no
existen precedentes en nuestro país. De acuerdo con otras experiencias internacionales, una vez
que inicia operaciones el mercado eléctrico, se requiere transitar por un periodo de maduración
para alcanzar la operación plena, en la que con el tiempo participarán múltiples generadores,
suministradores y usuarios calificados.
Fuente:
http://www.cenace.gob.mx/Paginas/Publicas/MercadoOperacion/ParticipantesM.aspx
En México, la Reforma Energética creó y modificó leyes, reglamentos y normas para incentivar el
uso de energías limpias, disminuir la dependencia de los combustibles fósiles y acelerar la
transición energética hacia tecnologías más limpias. El uso de energías limpias incrementa nuestra
seguridad energética al contar con diversas opciones de generación y no depender de una sola.
8
2. PROPUESTA DE SOLUCIÓN
ENERGÍA RENOVABLE
El rango de temperaturas de los recursos geotérmicos de México permite establecer un gran número
de posibilidades para la utilización y aprovechamiento del calor interno de la Tierra.
A escala global, la energía geotérmica (calor interno de la Tierra) es el recurso energético más
grande que existe, a pesar de que el planeta continúa enfriándose progresivamente (a escala de
tiempo geológico de millones de años), pues transfiere más calor desde las zonas más profundas,
que el que recibe. Tal ritmo de “enfriamiento” es de unos 130°C cada mil millones de años, por lo
que, a escala humana, el calor de la Tierra es ilimitado y estará en sus campos disponible por
muchos años y para beneficio delas generaciones futuras. Es importante recordar que ninguna
instalación que emplee energía geotérmica precisa quemar combustibles, por consiguiente, no
contribuye a la emisión de GEI, (GEG, 2017)
GEOTÉRMIA EN MÉXICO
La geotermia es la energía que produce el calor de la Tierra y que resulta en fenómenos
superficiales como lo es la expulsión de aguas termales, como manantiales o géiseres. La geotermia
es considerada como una fuente de energía renovable porque el agua utilizada puede reinyectarse al
subsuelo y garantizar la sustentabilidad del recurso. Otras ventajas corresponden con los impactos
mínimos en superficie y a que la disponibilidad del agua subterránea es independiente de los
acuíferos adyacentes.
El contexto geológico del centro occidente de México está asociado al denominado “anillo de
fuego”, una franja volcánica de escala planetaria y tal ubicación permite que tengamos la
oportunidad de aprovechar este recurso y ampliar la capacidad de nuestro país para el futuro
suministro de energía a través de fuentes limpias y sustentables.
Se estima que, con las reservas geotérmicas probadas, probables y posibles, el potencial de nuestro
país es de 13.4 GW. (Figura 2).
9
Figura 2. Potencial geotérmico en México.
Fuente:
SENER 2015
RECURSOS GEOTÉRMICOS EN MÉXICO
La geotermia es una fuente renovable que se ha utilizado en el mundo para generar energía
eléctrica desde 1911, y en México desde 1959 cuando empezó a operar en el campo geotérmico de
Pathé, Hidalgo la primera unidad geo-termoeléctrica del país, con 3.5 MW de capacidad, planta que
actualmente está fuera de operación (Boletín IIE 1988). Puesto que el país cuenta con amplia
experiencia en la generación geo-termoeléctrica, a través de la dependencia de la Comisión Federal
de Electricidad (CFE), es evidente que un mayor desarrollo de la geotermia puede incidir
sustancialmente en la transición energética nacional basada en fuentes de energía renovables. En la
Tabla 1 se muestra un resumen de Gutiérrez-Negrín (2012) considerando los recursos geotérmicos
evaluados e identificados en México.
10
Tabla 1. Recursos geotérmicos en México
Zona geotérmica y estado
Potencial evaluado (MW) Valor
asignado
(MW)
Modelo volumétrico Modelo de
descompresión Valor probable Rango (P90)
Zonas con temperatura estimada a más de 180°C
1. Graben de Compostela, Nayarit 105 35 – 175 110 110
2. Las Planillas, Jalisco 70 26 – 113 83 80
3. Volcán Ceboruco, Nayarit 74 34 – 113 50 65
4. Volcán Tacaná, Chiapas 60 21 – 99 52 60
5. La Soledad, Jalisco 52 10 – 94 51 50
6. Volcán Chichonal, Chiapas 46 9 – 84 45 45
7. Hervores de la Vega, Jalisco 45 20 – 71 45 45
8. Pathé, Hidalgo 33 6 – 61 49 40
9. Cuitzeo Lake (Araró),
Michoacán
21 5 – 37 32 25
10. Los Hervores-El Molote,
Nayarit
36 12 – 59 17 25
11. Los Negritos, Michoacán 24 3 – 44 20 20
12. Ixtlán de los Hervores,
Michoacán
17 0 – 23 15 15
13. El Orito-Los Borbollones,
Jalisco
11 1 – 21 9 10
14. Santa Cruz de Atistique,
Jalisco
12 2 – 22 13 10
Total 606 591 600
Zonas con temperatura estimada entre 150 y 180°C
1. San Antonio El Bravo,
Chihuahua
27 10 – 43 36 30
2. Puruándiro, Michoacán 10 3 – 17 12 10
3. San Bartolomé de los Baños,
Guanajuato
7 3 – 12 9 10
4. Santiago Papasquiaro, Durango 4 1 – 7 4 4
5. Maguarichic, Chihuahua 1 0.2 – 1.7 1 1
Total 49 62 55
Fuente: Gutiérrez-Negrín, 2012
11
PROYECTOS DE EXPLORACIÓN
El principal propósito de cualquier trabajo de exploración geotérmica consiste en determinar el
tamaño, posición, estructura, tipo de fluido, temperatura, composición química, factibilidad técnica
y financiera y la capacidad de producir energía en una determinada zona geotérmica. Con este
objetivo la aplicación de diversas técnicas geofísicas tales como la gravimetría, magnetometría,
sísmica y métodos electromagnéticos permiten definir a profundidad las dimensiones y estructura
regional del campo geotérmico. La mayoría de los parámetros físicos y/o químicos, medidos de
forma indirecta a través de las metodologías geofísicas convencionales aplicados en superficie,
permiten, obtener valiosa información, por ejemplo acerca de los contrastes de densidad,
susceptibilidad magnética, resistividad eléctrica y comportamiento mecánico - dinámico del
subsuelo a partir de los registros sísmicos, estos datos son interpretados para generar modelos del
comportamiento estructural del sistema geotérmico y sus componentes principales. En la Figura 3
se muestran algunos de las zonas geotérmicas evaluadas por GEOTEM mediante técnicas
geofísicas. (GEOTEM, 2017).
Figura 3. Exploración geofísica en zonas y campos geotérmicos. (GEOTEM, 2017)
Fuente: José Luis Quijano, 2007.
.
Las manifestaciones superficiales pueden proporcionar información acerca de las condiciones
existentes en el yacimiento. Sin embargo, es necesario hacer notar que las manifestaciones
superficiales no son una evidencia indispensable para la existencia de un yacimiento geotérmico a
profundidad, dado que existen campos geotérmicos en zonas que carecen incluso totalmente de
manifestaciones superficiales y en cuyo caso se debe localizar el yacimiento con base en el
conocimiento del entorno geológico.
12
Una vez que se tiene con base en los datos superficiales se puede generar un modelo preliminar de
la zona de interés procediéndose a planear y desarrollar un número reducido de pozos exploratorios,
con los cuales se pueden corroborar los modelos elaborados y justificar los gastos de la exploración
superficial a partir de los métodos indirectos.
13
3. ESTRATEGIA DE IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA DE SOLUCIÓN
Las diferentes fuentes de energía renovable son parte de los programas de desarrollo sustentable de
nuestro país, y ha sido abordado por organismos internacionales como el Banco Interamericano de
Desarrollo (BID; http://www.iadb.org), por considerarse como un eje central de progreso a nivel
global (Evaluación de la Energía Geotérmica en México, CRE-BID, Hiriart 2011). El modelo de
gestión que se propone para evaluar y aprovechar la energía geotérmica de nuestro país consiste en
la promoción de acciones para impulsar, mediante el financiamiento, programas de exploración de
recursos geotérmicos de alto impacto (integración multidisciplinaria geocientífica). Tales protocolos
pueden ayudar en un futuro cercano a poder desarrollar nuevos campos geotérmicos que se sumen a
la matriz eléctrica nacional y que le permita a nuestro país mantenerse en la construcción de un
modelo de nación sustentable basándose en este tipo de energías.
SECRETARÍA DE ENERGÍA.
10 de Marzo del 2014- “México aprovechará su potencial de energía geotérmica con apoyo del
BID”. La Secretaría de Energía (SENER), Nacional Financiera (NAFIN), la empresa Münich Re y
el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) firmaron un Memorando de Entendimiento (MoU, por
sus siglas en inglés) que permitirá promover y aprovechar el potencial que tiene el país en energía
geotérmica. Como parte de la alianza, se explorará el desarrollo de mecanismos financieros que
impulsen proyectos de este tipo de energía por parte del sector privado, a través de soluciones de
gestión de riesgos.
22 de Julio del 2015- “SENER y CONAGUA fortalecen la capacidad de la Comisión Federal de
Electricidad (CFE) en geotermia”. SENER otorgó 13 permisos a la CFE para explorar los recursos
geotérmicos equivalentes al 3.3% del potencial nacional, con lo que consolida su liderazgo mundial
en la materia. México pone a la disposición de los inversionistas la posibilidad de desarrollar más
de 5,000 Mega watts (MW) de potencial geotérmico a través de los términos de la Ley de Energía
Geotérmica.
9 de Enero del 2017- “Fondo para la Transición Energética y el Aprovechamiento sustentable
de la Energía”. El art. 27 de la Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el
Financiamiento de la Transición energética (LAERFTE), ahora denominada Ley de Transición
Energética (LTE), sustentó la creación del Fondo para la Transición Energética y el
aprovechamiento Sustentable de la Energía (FOTEASE).
14
CENTRO MEXICANO DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA GEOTÉRMICA(CeMIEGeo)
Líder del Proyecto: Dr. José Manuel Romo Jones, CICESE
Misión:
Unificar y desarrollar conocimiento en materia de energía geotérmica, logrando sinergias que
permitan orientar las actividades de innovación, investigación científica y desarrollo tecnológico,
así como promover la formación de recursos humanos, con el fin de contribuir a la generación de
valor económico y al fortalecimiento de la industria geotérmica del país.
Visión:
Ser la organización mexicana de referencia en materia de energía geotérmica que contribuye al
adecuado aprovechamiento de este recurso como una de las principales fuentes de energía
renovable utilizada en el país.
Objetivos:
1. Fortalecer las capacidades en materia de energía geotérmica que permitan vencer las
barreras tecnológicas existentes.
2. Desarrollar proyectos estratégicos que coadyuven en el conocimiento, dominio y
aprovechamiento de la energía geotérmica.
3. Promover las condiciones tecnológicas adecuadas para el desarrollo de la industria de
energía geotérmica mexicana.
4. Promover la formación de recursos humanos especializados en energía geotérmica.
Para establecer los objetivos estratégicos del CEMIE-Geo, debe considerarse que en lo referente a
Ciencias de la Tierra sus proyectos deberán abordar temas de fluidos y transporte de calor en la
corteza terrestre, escala temporal y espacial del flujo, estructuras relacionadas con el flujo
interacción con la biósfera, extracción de entalpía en plantas geotérmicas, reducción de la
incrustación, mitigación del impacto ambiental de las plantas geotérmicas. También deberán
probarse nuevas técnicas exploratorias, tanto para yacimientos hidrotermales convencionales como
para sistemas de roca seca caliente, tendientes a incrementar la probabilidad de éxito de los
primeros pozos exploratorios, abaratando así el aprovechamiento de la geotermia.
PROYECTOS ESTRATEGICOS
Proyecto P01- “Mapas de gradiente geotérmico y flujo de calor para la república mexicana”.
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. Rosa Ma. Prol L.,
IGF, UNAM, 2017.
15
Proyecto P02- “Mapa de provincias geotérmicas de México a partir de la geoquímica de
fluidos y distribución de acuíferos: herramienta para la exploración y desarrollo de recursos
geotérmicos convencionales”. Una clasificación de las provincias geotérmicas es una herramienta
importante en caracterización, evaluación y desarrollo de los recursos energéticos, R. Esther
Villanueva, IGF, UNAM, 2017.
Proyecto P03- “Campaña intensiva de exploración geotérmica de las cuencas Wagner,
Consag, Delfín, Guaymas y Alarcón del sistema de rifts del Golfo de California”. La valoración
del estado térmico de la península de B.C. y en especial el Golfo de California es un problema de
importancia estratégica para México ya que son áreas con anomalías geotérmicas importantes. Estas
son producto del adelgazamiento de la corteza continental por la apertura del Golfo de California,
Antonio González Fernández, 2017 CICESE.
Proyecto P17- “Estudio de fracturamiento-fallamiento y campo de deformación actual y
modelos numéricos apoyados con sísmica y geofísica de exploración en los campos
geotérmicos de Cuitzeo, Michoacán, Rancho Nuevo, Guanajuato, Las Derrumbadas, Puebla y
Volcán Tacaná, Chiapas”. El CVTM tiene una distribución bastante homogénea con una dirección
general E-O que se extiende por más de 900 km, desde las costas del Pacífico hasta las costas del
Golfo de México, Garduño Monroy Victor Hugo, 2017. Universidad Michoacana de San Nicolás
de Hidalgo, UMSNH.
Proyecto P24- “Exploración sísmica pasiva y magnetotelúrica en los campos geotérmicos de
Volcán Ceboruco y La Caldera de la Primavera”. Uno de los pasos prominentes en un programa
de evaluación geotérmica en una zona local consiste en la aplicación de algunas técnicas de
exploración geofísica, geológica y geoquímica designadas para localizar reservorios específicos,
Francisco Javier Núñez Cornú, 2017. Centro de Sismología y Volcanología de Occidente,
Universidad de Guadalajara, UDG.
16
APROVECHAMIENTO EN LA PRODUCCION GEOTÉRMICA
De acuerdo al Banco Interamericano de Desarrollo (BID, 2013), hasta el año 2013 existían 24
países productores de energía geotérmica con una potencia total instalada alrededor de 11,770 MW
(Figura 5).
Figura 5. Potencia instalada de alrededor de 11,770 MW
Fuente: Energy Innovation Center
En el ámbito nacional, gracias al fuerte impulso proveniente de la Ley de Energía Geotérmica
(LEG), la producción de electricidad a partir de esta fuente de energía se incrementó al 5.5% para
ubicarse, de acuerdo a SENER (2016) con un total de 6,330.9 W (Figura 6).
Figura 6. Capacidad Efectiva Instalada y Generación Bruta de Centrales Geotérmicas
2005-
2015
Fuente: SENER 2016.
17
México es el cuarto país del mundo con mayor producción de energía geotérmica, con una
capacidad instalada de 958 (MW) que aporta el 7% de toda la producción mundial. La geotermia
tiene una proyección de crecimiento, a nivel global, de 27.9% para el 2035, de acuerdo a la Agencia
Internacional de Energía (IEA por sus siglas en inglés).
En el 2012 se invirtieron 2 mil millones de dólares en esta actividad y de acuerdo con el mismo
reporte, los países en desarrollo fueron los que mayor monto destinaron con 1.4 mil millones de
dólares. Entre las mayores ventajas de la geotermia está su bajo costo de tecnología para la
generación, que en promedio es de 52 dólares por cada mega watt (MWh), frente a los 280 dólares
de la solar a gran escala, o los 100 dólares que cuesta la eólica marina y los 131 dólares de biomasa,
de acuerdo con los datos de la prospectiva de Energías Renovables de la Secretaría de Energía, (El
Financiero, 2016).
Tabla 2. Capacidad geo-termoeléctrica por parte de CFE
y Grupo Dragón (CEMIEGEO, 2017).
Campos del país Capacidad instalada
Cerro Prieto, Baja California 570 MWe
Los Azufres, Michoacán 248 MWe
Los Humeros, Puebla 94 MWe
Las Tres Vírgenes, Baja California Sur 10 MWe
Domo San Pedro. Nayarit 10 MWe
PRODUCCIÓN EN MÉXICO
En México, la Comisión Federal de Electricidad (CFE), a través de su Gerencia de Proyectos Geo-
termoeléctricos (GPG), ha venido operando a la fecha cuatro campos geotérmicos de tipo
hidrotermal con una capacidad instalada total de alrededor de 931 MW eléctricos (2016), suficientes
para satisfacer la demanda de electricidad de unos dos millones de hogares mexicanos en promedio.
Por otra parte, Grupo Dragón S.A de C.V; consorcio de empresas privadas mexicanas, actualmente
mantiene en operación el campo geotérmico Domo San Pedro, en el Estado de Nayarit, con una
capacidad de 10 MWe. Para aprovechar estos recursos se tienen alrededor de 230 pozos de
producción que alcanzan entre 1500 y 3500 m de profundidad, como se enlistan en la tabla 2
(CEMIGEO, 2017).
18
CAMPOS EN OPERACIÓN
Datos de los campos geotérmicos mexicanos en explotación cantidad anual generada, CEMIEGEO
(2017).
a) CERRO PRIETO (4,100 GWh)
Se localiza a unos 13 metros sobre el nivel del mar (msnm) en la planicie aluvial del Valle
de Mexicali, dentro de una cuenca tectónica transtensional formada entre las fallas laterales
Imperial y Cerro Prieto-Cucupah que pertenecen al sistema de San Andrés. Corresponde a
un yacimiento geotérmico hidrotermal de líquido dominante, cuyos fluidos están contenidos
en areniscas intercaladas con lutitas del Terciario Medio-Superior, que descansan sobre un
basamento predominantemente granítico.
b) LOS AZUFRES (1,550 GWh)
Está ubicado en la porción central de México, dentro de la llamada Faja Volcánica
Transmexicana (FVTM), a una altitud media de 2,850 msnm. Es un campo volcánico cuyos
fluidos termales están alojados principalmente en rocas andesíticas de edad Mioceno-
Plioceno, cubiertas por riolítas de edad Cuaternaria.
c) LOS HUMEROS (340 GWh)
Los Humeros, Puebla, se encuentra también dentro de la Faja Volcánica Mexicana, pero en
su porción oriental, a una elevación promedio similar a la de Los Azufres. La CFE ha
desarrollado este campo dentro de una caldera volcánica de unos cien mil años de
antigüedad, llamada Caldera de Los Potreros, anidada en otra caldera mayor y ligeramente
más antigua conocida como Caldera de los Humeros.
d) LAS TRES VIRGENES (3793.3 GWh)
Localizado en la península de Baja California, dentro del complejo volcánico Cuaternario
del mismo nombre y a unos 750 msnm. El campo contiene un yacimiento hidrotermal de
líquido dominante en el que los fluidos están alojados de un basamento granítico cretácico,
que es parte del Batolito Peninsular, en Baja California, y la fuente de calor parece ser una
cámara magmática que alimenta al volcán más reciente y más meridional de la línea de tres
volcanes que le dan nombre al complejo.
La CFE planea instalar una ciudad de ciclo binario de 2 MW para aprovechar la abundante
producción de salmuera caliente antes de reinyectarla al yacimiento.
19
CAMPOS EN DESARROLLO Y POTENCIAL DE MÉXICO
Hay dos proyectos geotermoeléctricos privados que se desarrollan en México, con base en permisos
de autoabastecimiento y de pequeña producción expedidos todavía bajo el marco regulatorio previo
a la reforma energética. Se trata de los proyectos: del Domo San Pedro y del Volcán Ceboruco,
ambos en el estado de Nayarit.
a) DOMO SAN PEDRO
Ubicación: Nayarit
Fase: Instalación de dos primeras unidades de 5 MW c/u
Año de operación: 2015
Objetivo a futuro: Una unidad de 25MW para el 2016
b) VOLCÁN CEBORUCO
Ubicación: Nayarit
Fase: Operación de los primeros pozos exploratorios
Año de operación: 2015
Objetivo a futuro: Potencial superior a los 100 MW
Sin embargo, el potencial geotermoeléctrico del país con recursos de tipo hidrotermal es muy
superior. Las reservas geotérmica probadas y probables en los cuatro campos geotérmicos en
explotación y en un quinto campo aun no explotado, denominado Cerritos Colorados, han sido
estimadas en unos 430 MW adicionales.
De acuerdo con lo establecido en la Ley de Energía Geotérmica (LEG), en su reglamento y
particularmente en los artículos transitorios de aquella, es probable que estas reservas probadas y
probables sean desarrolladas únicamente por la CFE, aunque puede haber asociación con
inversionistas privados en algunos de esos proyectos.
COSTOS COMPARATIVOS CON ECONOMIAS DE OTROS PAISES
Los costos nivelados de electricidad en México a 2016 son más bajos para la geotermia que para el
resto de tecnologías analizadas, sigue la tecnología eólica y, finalmente, la solar fotovoltaica es la
que tiene los costos más altos de generación en 2016.
Como se puede observar en la Figura 7, los costos en México son muy competitivos, incluso
comparándolos con los costos nivelados en otras economías más desarrolladas como la de Estados
Unidos, (INECC,2016).
20
Figura 7. Comparativa de costos entre México y Estados Unidos
Fuente: INECC,2016.
El análisis realizado por etapa de cadena del INECC (2016), arroja como resultado que la tecnología
solar fotovoltaica se posiciona como la más competitiva en materia de costos de inversión,
operación y mantenimiento.
Sin embargo, debido a que esta tecnología tiene un bajo factor de planta (23.5%) comparado con las
otras tecnologías (con factores de 85% para ciclo combinado y geotérmica, y 42.5% para eólica), al
nivelar los costos la tecnología resulta desfavorecida con respecto a la geotérmica, la cual resulta ser
más económica que la tecnología de ciclo combinado.
La geotermia aporta el mayor valor en la fase de planificación, debido a que esta fase involucra la
exploración, confirmación del recurso y desarrollo del campo geotérmico, lo cual requiere trabajos
costosos de perforación geológica de pozos de prueba y pozos de producción, aportando trabajos
para contratistas especializados, similares a los requeridos para la exploración en el sector de gas y
petróleo o la explotación minera.
El análisis realizado por etapa de la cadena de valor mostrado en la Figura 8, arroja como resultado
que la tecnología solar fotovoltaica se posiciona como la más competitiva en materia de costos de
inversión y de operación y mantenimiento.
21
Figura 8. Comparativa en México a 2016 entre las cuatro técnicas, por etapa de valor.
Fuente: Fuente: INECC,2016.
La etapa denominada de Cadena es el proceso productivo de operaciones planificadas de
transformación de unos determinados factores o insumos en bienes o servicios mediante un
procedimiento tecnológico.
22
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
México, es un país con grandes recursos geotérmicos y, además al ser un país pionero en el
aprovechamiento de recursos geotérmicos, tiene una amplia experiencia en la explotación de
sistemas geotérmicos (alta y baja entalpia).
La Ley de Energía Geotérmica impulsa el desarrollo de la geotermia en México, a través de la
SENER, sin embargo, se requiere sumar esfuerzos importantes para optimizar el aprovechamiento
de estos recursos hidrotermales, y la urgente necesidad de desarrollar tecnología mejorada para
explotar la nueva generación de sistemas geotérmicos mejorados en roca seca caliente.
Se requiere que grupos de investigación como el CeMIEGeo creado en la presente administración
tengan continuidad para explorar y explotar estas nuevas fuentes de energía, y de esta forma, ayudar
a satisfacer la futura demanda energética del país.
A mediano plazo, la generación eléctrica por medio de la geotermia se convertirá en una pieza clave
dentro del abanico energético nacional, y de esta manera contribuir en la matriz energética nacional.
La tendencia tecnológica indica que el uso combinado de diversos recursos (fotovoltaica,
geotérmica, eólica, etc.) puede ser una alternativa económica viable, aunque el reto para
implementarlos requiere de inversión en la formación de recursos humanos altamente
especializados.
Es importante destinar mayores recursos al conocimiento del subsuelo de aquellas áreas con
posibilidades de contar con recurso geotérmico utilizando métodos geofísicos y geoquímicos de
exploración, ya que sus costos son mucho menores que los métodos directos y además puede
orientar el mejor aprovechamiento de los recursos destinados a los métodos directos de exploración.
Los trabajos de evaluación geotérmica son considerados de alto riesgo financiero, por lo que es
necesario la implementación instrumentos innovadores para la mitigación de riesgos y
financiamiento para proyectos privados basados en un respaldo del Banco Interamericano de
Desarrollo (BID), mecanismos financieros anunciados que deben promoverse para programas de
exploración de recursos geotérmicos de alto impacto.
Para que la energía geotérmica sea más competitiva en nuestro país se requiere fortalecer el
aprovechamiento del potencial disponible en México, sumando como canal de promoción y
difusión a la Academia de Ingenieria de México (AIM).
23
5. BIBLIOGRAFÍA
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de tecnologías y combustibles más limpios en el tema de energía geotérmica”, Instituto de
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G. Monroy Victor Hugo, “Estudio de fracturamiento-fallamiento y campo de deformación
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Revistas
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Links Consultados
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http://cambioclimaticoglobal.com/
http://cambioclimaticoglobal.com/que-es-el-cambio-climatico
CEMIEGEO
http://cemiegeo.org/index.php/geotermia-en-mexico
http://cemiegeo.org/index.php/proyectos/desarrollo-e-innovacion-de-tecnicas-de-
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http://cemiegeo.org/index.php/proyectos/evaluacion-de-los-recursos-geotermicos-
nacionales/p02/p02-antecedentes
El financiero
24
http://www.elfinanciero.com.mx/economia/energia-geotermica-una-de-las-apuestas-fuertes-del-
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Energías Renovables, Biosol:
http://www.biodisol.com/que-son-las-energias-renovables-clasificacion-evolucion-historica-las-
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https://www.gob.mx/semarnat/articulos/geotermia-fuente-de-energia-renovable
https://www.gob.mx/sener/articulos/geotermia14defebrerodiamundialdelaenergia
SENER:
https://www.gob.mx/sener/articulos/el-fondo-para-la-transicion-energetica-y-el-aprovechamiento-
sustentable-de-la-energia-es-un-instrumento-de-politica-publica-de-la-secretaria
https://www.gob.mx/sener/prensa/mexico-aprovechara-su-potencial-de-energia-geotermica-con-
apoyo-del-bid
Word Bank Group
https://datos.bancomundial.org/indicador/EN.ATM.CO2E.KT?end=2013&start=2013&type=shade
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https://www.gob.mx/conuee/acciones-y-programas/marco-normativo-de-la-transicion-energetica
Estrategia de Transición para Promover el Uso de Tecnologías y Combustibles Más Limpios
Proceso de elaboración de la Estrategia 2016-2045
Programa Nacional para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía 2014-2018
Revisión del PRONASE 2014-2018
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Campo Geotérmico Los Azufres
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