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Balance entre Eficiencia Energetica y Reducción del Impacto  Ambiental.

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Balance entre Eficiencia Energetica y Reducción del Impacto  Ambiental.

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Buenas Noches Dr. y Compañeros.

Con el fin de contribuir a este Padlet, comparto dos procesos y las soluciones que esto podría generar considerando el Balance entre Eficiencia de Energía y reducción de Impacto ambiental, por lo que en la parte de abajo expongo mis perspectivas.

Considero que para facilitar el uso de la energía geotérmica y, al mismo tiempo, reducir su impacto ambiental, se pueden implementar varias soluciones tecnológicas, de gestión y políticas que permitan maximizar los beneficios de esta fuente de energía limpia, minimizando sus inconvenientes.

1. Optimización de la reinyección de fluidos

La reinyección de fluidos geotérmicos (agua y vapor condensado) en el yacimiento es clave para evitar el agotamiento del recurso y prevenir la contaminación de cuerpos de agua superficiales. Este proceso también ayuda a mantener la presión del yacimiento, asegurando la sostenibilidad del recurso a largo plazo.

Solución: Implementar sistemas de reinyección más eficientes y mejor monitoreados, que aseguren que todo el fluido extraído se reinyecte en las zonas correctas del yacimiento. Además, se pueden usar tecnologías avanzadas para recircular los fluidos en áreas de alta permeabilidad, maximizando la eficiencia del proceso.

2. Tecnologías de captura y tratamiento de gases contaminantes

Descripción: Los fluidos geotérmicos pueden liberar gases como el sulfuro de hidrógeno (H₂S), dióxido de carbono (CO₂) y otros compuestos contaminantes. Aunque las emisiones son menores que en las plantas de combustibles fósiles, aún deben gestionarse adecuadamente.

Solución: Instalar sistemas de captura de gases avanzados, como unidades de absorción química o filtros para capturar y neutralizar los gases contaminantes antes de que sean liberados a la atmósfera.

Es por ello que, como parte de mi conclusión, considero que para facilitar el uso de la energía geotérmica y reducir su impacto ambiental, es esencial adoptar una combinación de tecnologías avanzadas, buenas prácticas de gestión y políticas de apoyo que maximicen la eficiencia de la explotación geotérmica y minimicen los riesgos ambientales.

Es claro que la clave está en un enfoque integrado que considere tanto los aspectos técnicos como la sostenibilidad a largo plazo, garantizando así que la energía geotérmica pueda desempeñar un papel importante en la transición hacia un sistema energético más limpio y seguro.

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Propuesta para Aprovechar la Energía Geotérmica en una Región Volcánica en México

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Propuesta para Aprovechar la Energía Geotérmica en una Región Volcánica en México

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Introducción

La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que aprovecha el calor interno de la Tierra. México, con su alta actividad volcánica, presenta un gran potencial para el desarrollo de proyectos geotérmicos.

Propuesta: Implementación de una planta geotérmica en una región volcánica

Región Seleccionada: La región de Los Humeros, ubicada en los límites entre Puebla y Veracruz, es una de las áreas con mayor potencial geotérmico en México. Esta zona ya cuenta con infraestructura geotérmica, lo que facilita la expansión y mejora de proyectos existentes.

Impacto Social

1. Creación de empleos: La construcción y operación de la planta geotérmica generará empleos directos e indirectos, desde ingenieros y técnicos hasta personal de mantenimiento y servicios.

2. Desarrollo comunitario: La inversión en infraestructura puede mejorar la calidad de vida local, con mejor acceso a servicios básicos como electricidad y agua potable.

Impacto Económico

1. Reducción de costos energéticos: La energía geotérmica puede proporcionar una fuente de electricidad más barata y estable, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles y sus fluctuaciones de precio.

2. Atracción de inversiones: Un proyecto exitoso puede atraer inversiones adicionales en tecnología y desarrollo sostenible, impulsando la economía local.

3. Diversificación energética: Contribuye a la diversificación de la matriz energética del país, aumentando la seguridad energética y reduciendo la vulnerabilidad a crisis energéticas.

Impacto Ambiental:

1. Reducción de emisiones de CO2: La energía geotérmica es una fuente limpia que emite significativamente menos CO2 en comparación con las plantas de energía basadas en combustibles fósiles.

2. Uso sostenible de recursos: La tecnología geotérmica puede ser diseñada para minimizar el impacto en el entorno natural, utilizando sistemas de reinyección de agua para mantener la presión del yacimiento.

3. Conservación de la biodiversidad: Al ubicarse en zonas volcánicas, es crucial diseñar el proyecto para evitar la alteración de hábitats sensibles y proteger la biodiversidad local.

Factores a considerar para una decisión Informada:

1. Evaluación de recursos: Realizar estudios geológicos y geofísicos detallados para identificar las zonas con mayor potencial geotérmico.

2. Impacto ambiental: Llevar a cabo evaluaciones de impacto ambiental para identificar y mitigar posibles efectos negativos en el entorno.

3. Viabilidad económica: Analizar los costos de inversión, operación y mantenimiento, así como las posibles fuentes de financiamiento y subsidios.

4. Regulación y Políticas: Asegurarse de cumplir con las normativas locales y nacionales, y aprovechar incentivos gubernamentales para energías renovables.

5. Tecnología e Innovación: Implementar tecnologías avanzadas para maximizar la eficiencia y minimizar los riesgos asociados, como la sismicidad inducida.

Maximización de Beneficios

1. Integración con otras energías renovables: Combinar la energía geotérmica con solar y eólica para crear un sistema energético más robusto y flexible.

2. Uso de calor residual: Aprovechar el calor residual para aplicaciones industriales o calefacción, aumentando la eficiencia del sistema.

3. Participación comunitaria: Involucrar a la comunidad local en todas las etapas del proyecto para asegurar su apoyo y maximizar los beneficios sociales.

Saludos,

Tawny Valdivieso

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ACTIVIDAD COLABORATIVA              cristina figueroa ramirez

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ACTIVIDAD COLABORATIVA              cristina figueroa ramirez

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buenas tardes Dr, y compañeros les comparto mi propuesta del proyecto.

Título: Proyecto Geotérmico del Valle del Cauca

Introducción:

El Valle del Cauca es una región con alta actividad geotérmica, lo que la hace ideal para la generación de energía geotérmica. Esta propuesta busca aprovechar este recurso natural para generar energía limpia y sostenible, considerando el impacto económico, social y ambiental en la región.

Objetivos:

1. Generar energía geotérmica para abastecer las necesidades energéticas de la región.

2. Reducir la dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

3. Fomentar el desarrollo económico y social de la región.

4. Proteger y preservar el medio ambiente.

Metodología:

1. Estudios de factibilidad: Se realizarán estudios geológicos, geofísicos y geoquímicos para determinar la viabilidad del proyecto.

2. Diseño y construcción de la planta geotérmica: Se diseñará y construirá una planta geotérmica que aproveche el recurso geotérmico de la región.

3. Generación de energía: La planta geotérmica generará energía eléctrica a través de la vaporización del agua subterránea.

4. Distribución de energía: La energía generada se distribuirá a través de la red eléctrica local para abastecer las necesidades energéticas de la región.

5. Monitoreo y evaluación: Se realizará un monitoreo constante del proyecto para evaluar su impacto económico, social y ambiental.

Impacto económico:

- Generación de empleos: El proyecto generará empleos directos e indirectos en la construcción y operación de la planta geotérmica.

- Aumento de la producción local: La energía geotérmica abastecerá las necesidades energéticas de la región, lo que permitirá aumentar la producción local.

- Reducción de costos: La energía geotérmica es una fuente de energía renovable y sostenible, lo que reducirá los costos energéticos en la región.

Impacto social:

- Mejora de la calidad de vida: El proyecto mejorará la calidad de vida de las comunidades locales al proporcionar energía limpia y sostenible.

- Fomento del desarrollo social: El proyecto fomentará el desarrollo social de la región al generar empleos y aumentar la producción local.

Impacto ambiental:

- Reducción de emisiones: La energía geotérmica es una fuente de energía limpia y renovable, lo que reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero.

- Protección del medio ambiente: El proyecto protegerá el medio ambiente al evitar la contaminación del agua y del aire.

Conclusión:

La propuesta para aprovechar la energía geotérmica en la región del Valle del Cauca colombia, es una solución sostenible y rentable que considera el impacto económico, social y ambiental en la región. El proyecto generará energía limpia y sostenible, reducirá la dependencia de los combustibles fósiles y fomentará el desarrollo económico y social de la región.

REFRENCIAS: https://es.wikipedia.org/wiki/Valle_del_Cauca

¿Cómo podrías utilizar está información para desarrollar una solución nueva que no solo maximize el usó de la energía geotermica si no que minimice el impacto ambiental?

Con la información recopilada, podríamos desarrollar una solución innovadora que no solo maximice el uso de la energía geotérmica, sino que también minimice el impacto ambiental.

Solución: Desarrollar un sistema de energía geotérmica cerrado que utilice tecnología de punta para minimizar el impacto ambiental y maximizar la eficiencia energética.

Características:

1. Ciclo cerrado: El sistema utilizaría un ciclo cerrado, donde el fluido geotérmico se extraería del subsuelo, se utilizaría para generar electricidad y luego se reinyectaría en el subsuelo, minimizando la emisión de gases y la contaminación del agua.

2. Tecnología de punta: Se utilizarían tecnologías avanzadas como la energía geotérmica de alta entalpía, turbinas de expansión directa y sistemas de reciclaje de calor para maximizar la eficiencia energética.

3. Monitoreo y control: El sistema contaría con un sistema de monitoreo y control avanzado para garantizar que se minimice el impacto ambiental y se maximice la eficiencia energética.

4. Integración con energías renovables: El sistema podría integrarse con otras energías renovables como la solar o eólica para garantizar una producción de energía constante y sostenible.

5. Compensación de emisiones: Se podrían implementar medidas de compensación de emisiones, como la reforestación o la captura de carbono, para garantizar que el sistema sea neutro en términos de emisiones de gases de efecto invernadero.

Beneficios:

1. Maximización del uso de la energía geotérmica: El sistema permitiría maximizar el uso de la energía geotérmica, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero.

2. Minimización del impacto ambiental: El sistema cerrado y la tecnología de punta minimizarían el impacto ambiental, protegiendo el medio ambiente y garantizando la sostenibilidad del proyecto.

3. Eficiencia energética: El sistema sería altamente eficiente, lo que reduciría los costos operativos y aumentaría la viabilidad del proyecto.

4. Integración con energías renovables: La integración con otras energías renovables garantizaría una producción de energía constante y sostenible, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles.

En resumen, esta solución innovadora permitiría maximizar el uso de la energía geotérmica mientras se minimiza el impacto ambiental, garantizando una producción de energía sostenible y eficiente.

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Propuesta para aprovechar la energía geotérmica en una zona con alta actividad, considerando: impacto económico, social y ambiental

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Propuesta para aprovechar la energía geotérmica en una zona con alta actividad, considerando: impacto económico, social y ambiental

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Aún cuando México se considera como pionero en el Continente Americano en la explotación de recursos geotérmicos para la generación comercial de electricidad, actualmente el uso de la energía geotérmica en nuestro país es principalmente para la producción de electricidad y la balneología, a pesar de que la amplia distribución de manifestaciones hidrotermales en el país hacen factible su aplicación en usos agroindustriales y urbanos. Cabe mencionar que la energía geotérmica no solo puede usarse para la generación de electricidad, o como aguas termales de balnearios, si no también para otros procesos como agua termal para secado de textiles, madera y concreto, también para mantener la temperatura adecuada en invernaderos o pozas de acuacultura, para deshidratación de frutas y verduras, calefacción de casas y edificios.

En otros países el uso de la energía geotérmica “en cascada”, ha propiciado un mejor uso de esta fuente de energía alternativa, ya que significa que el agua de desecho de un proceso de extracción de energía se utilice en otro proceso que demande una temperatura menor que el anterior.

Debido al gran potencial geotérmico que México cuenta, esta producción “en cascada” sería una de las propuestas que podrían beneficiar a la comunidad en donde se pretendiera realizar este proceso; la producción de electricidad es económicamente factible para sistemas geotérmicos con temperatura desde 75ºC hasta más de 300ºC, suponiendo que el sitio donde se encuentra el potencial “parque geotérmico” tuviera una temperatura de +/- 200ºC, el agua de desecho de esas plantas se podría utilizar en diferentes procesos interconectados. A temperaturas de 140ºC se podría utilizar para producir etanol o para refrigeración y producción de hielo; a 120ºC, para secado de madera o cemento; a 60ºC se puede usar en procesado de alimentos y deshidratación de frutas y verduras, y a temperaturas más bajas se puede utilizar en invernaderos, producción de biogás y en acuacultura.

Esta posibilidad de uso en cascada permite fomentar la economía circular de la comunidad, promoviendo empleos, aprovechando al máximo el potencial geotérmico del sitio. Económicamente, aunque las inversiones iniciales suelen ser elevadas, con este modelo en cascada el tiempo de recuperación de la inversión se reduce; además, como beneficio adicional a la comunidad las compañías involucradas podrían invitar a la comunidad a ser parte del proyecto a través de la transferencia de acciones, esto para lograr la simpatía de la comunidad evitar que los proyectos sean detenidos por la población local como ha sucedido anteriormente en proyectos en México.

Otro beneficio del aumento en la producción de energía geotérmica es la reducción significativa del precio de la electricidad, ya que los costos de producción de electricidad reportados por la CFE son muy altos con respecto al uso de otras energías en comparación con la energía geotérmica. Además, la energía geotérmica, ambientalmente es más amigable con respecto a cualquier otra energía limpia, ya que es una fuente de energía que no esta sometida a variaciones ambientales y además los residuos que genera son prácticamente nulos.

El beneficio social, económico y ambiental que se obtiene usando la energía geotérmica en cascada resulta alto y rentable en una zona que contara con alto potencial geotérmico

Saludos cordiales

Itzchel Avendaño Cruz

Referencias

Prol-Ledesma, Rosa María. (marzo 4, 2024). La desaprovechada riqueza geotérmica de México. Instituto de Geofísica de la UNAM. Recuperado de: https://medioambiente.nexos.com.mx/la-desaprovechada-riqueza-geotermica-de-mexico/#:~:text=En%20M%C3%A9xico%2C%20el%20uso%20que,en%20usos%20agroindustriales%20y%20urbanos.

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Propuesta para aprovechar la energía geotérmica en una zona con alta actividad volcánica en México

La energía geotérmica es un tipo de energía y se define como la “Energía obtenida del calor bajo la superficie de la Tierra” o bien, como “(…) la energía calorífica proveniente del núcleo de la tierra, la cual se desplaza hacia arriba en el magma que fluye a través de las fisuras en las rocas sólidas y semisólidas del interior de la tierra; la cual se utiliza para generar energía mecánica y eléctrica”.

Se trata, en otras palabras, de energía renovable firme no despachable que se genera a raíz del calor del subsuelo terrestre, mediante el magma que fluye a través de las fisuras en las rocas sólidas y semisólidas del núcleo de la Tierra, aprovechando el caso, o bien, para la generación de energía eléctrica.

El aprovechamiento de este tipo de energía depende de diversos factores, muy particularmente de su temperatura (entalpía). En este contexto es importante señalar que los recursos geotérmicos se pueden clasificar de diversas formas, y de manera muy general en las siguientes:

La clasificación por temperatura es la que más se vincula con el tipo de aprovechamiento energético. No obstante, de manera general, el aprovechamiento de los recursos geotérmicos se puede dar de dos formas: (1) para la generación de energía eléctrica, y (2) el aprovechamiento del calor.

En el caso de la producción de electricidad, lo que se aprovecha es la salida del vapor de las fuentes geotérmicas (yacimiento), con lo que se accionan turbinas con las cuales se genera electricidad. En este caso, los recursos geotérmicos suelen ser los de alta temperatura.

La Comisión Federal de Electricidad (CFE) tiene dentro del plan de la empresa estudios de preinversión en el campo geotérmico Cerritos Colorados, Jalisco, por MXN 9.3 millones de pesos.

En la Ley de la Industria Eléctrica (LIE) Por sus características, este tipo de energía es considerada limpia y renovable en nuestro país. La energía limpia es aquella proveniente de fuentes de energía y procesos de generación de electricidad cuyas emisiones o residuos, cuando los haya, no rebasen los umbrales establecidos en las disposiciones reglamentarias que para tal efecto se expidan (artículo 3, fracción XXII LIE).

Por su parte, las energías renovables son aquellas cuya fuente reside en fenómenos de la naturaleza, procesos o materiales susceptibles de ser transformados en energía aprovechable por el ser humano, que se regeneran naturalmente, por lo que se encuentran disponibles de forma continua o periódica, y que al ser generadas no liberan emisiones contaminantes (artículo 3 fracción XVI, LTE).

a. Impactos ambientales y comerciales negativos

Alto consumo de agua para enfriamiento durante el proceso de generación de energía. No obstante, se debe señalar que las centrales geotérmicas tienden a usar menos agua por unidad de energía producida que otro tipo de energías. Así, por ejemplo, de acuerdo con el Programa de Asistencia para la Gestión del Sector Energético, “las centrales geotérmicas enfriadas con agua usan solo aproximadamente 20 litros de agua fresca por megavatio hora generado, mientras que las centrales binarias enfriadas con aire no usan agua fresca. Esto se compara, por ejemplo, con más de 3,000 litros por MWh para las centrales nucleares, más de 2,500 litros por MWh para las centrales de carbón vegetal (Asociación Mundial Nuclear) y 1,400 litros por MWh para las instalaciones de gas natural (…)”.

Liberación de químicos tóxicos en el fluido geotérmico, pues este puede contener altas concentraciones de sal, así como productos químicos nocivos y metales pesados como el hidrógeno, sulfuro, arsénico, boro, mercurio, plomo y aluminio, estos varían en cada lugar o reservorio, aunque en términos generales, cuanto más caliente es el fluido geotérmico, más minerales disueltos contiene. El problema radica en que, de existir algún derrame en los procesos de extracción, puede suscitarse contaminación de ambientes locales, tales como fuentes de agua cercanas o reservas del subsuelo. Para prevenir este impacto, los fluidos geotérmicos son inyectados en reservorios diversos a aquél en el que fueron extraídos.

Generación de emisiones a la atmósfera de vapor de agua, con un contenido mínimo de gases. La cantidad de emisiones varía de acuerdo con el tipo de generación de energía que se emplee, así tratándose de sistemas de circuito cerrado, la emisión es mínima, toda vez que los gases del pozo no están expuestos a la atmósfera y en todo caso, se reinyectan en el suelo después de abandonar su calor.

En contraste, los sistemas de circuito abierto emiten además de vapor de agua, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono (CO₂), amoníaco, metano y boro, siendo el sulfuro, la emisión más común e importante, toda vez que en la atmósfera este cambia a dióxido de sulfuro (SO₂). No obstante, lo anterior, las emisiones de SO₂ en estos casos son 30 veces menor por MWh que una planta de carbón, las cuales son consideradas la más grande fuente de SO₂.

La segunda emisión más importante, corresponde al CO₂, representando en el caso de los sistemas geotérmicos de circuito abierto, el 10% de sus emisiones. Aún con lo anterior, las emisiones de CO₂ son menores respecto a otro tipo de energías fósiles, tal y como se desprende de la siguiente gráfica:

Las estimaciones de las emisiones de calentamiento global para los sistemas de circuito abierto se estiman en 0.45 kg de CO2 equivalente por KWh, sin embargo, no se debe olvidar que se trata de emisiones que son naturales y estas serían eventualmente liberadas, aunque de forma más paulatina.

Hundimiento del suelo y sismicidad como resultado de la extracción de agua, no obstante, muchas plantas subsanan este impacto mediante la reinyección de volúmenes de agua.

Otros impactos corresponden al ruido generado tanto de la extracción e inyección del fluido geotérmico, o el olor que genera el SO₂, así como la contaminación visual como resultado de la instalación de la planta.

Ubicación específica. La central eléctrica no se puede ubicar lejos del recurso, situación que reduce las opciones de ubicación, lo que conlleva la necesidad de expansión o reforzamiento de la red eléctrica.

Dificultad para calcular la capacidad de los recursos de un campo geotérmico y los costos asociados a lidiar con esta incertidumbre, así como el plazo de retorno de la inversión A lo que se suma que el reconocimiento y exploración pueden llevar muchos años y costar al menos un 35% a 40% de la inversión total, sin garantía de éxito.

México se destaca en la generación de energía geotérmica, con una capacidad instalada de 963 MW, lo que lo coloca dentro de los 10 principales países geotérmicos, lista que actualmente encabeza Estados Unidos 3,676 MW, seguido por Indonesia con 2,133 MW, Filipinas con 1,918 MW, Turquía con 1,526 MW, Nueva Zelanda con 1,005 MW, México con 962.7 MW, Kenia con 861 MW, Islandia con 755 MW y Japón con 601 MW. En el caso particular de México, en el periodo comprendido del 2000 al 2018 la producción de energía primaria promedio anual fue de 9,222.656 PJ lo que representa anualmente el ±1.5% (±137.43 PJ) de esta matriz energética primaria.