Potencial Geotérmico en el Perú

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

RESUMEN Los Andes Cordillera resultaron de la interacción de la Placa de Nazca y la Placa de América del Sur. La subducción es un proceso entre ambas placas que ha controlado toda la evolución geológica de dicho territorio desde el mesozoico hasta tiempo presente. En este contexto, las relaciones magmáticas y tectónicas han permitido el desarrollo de sistemas geotérmicos ambientes con grandes recursos para ser evaluados y desarrollados posteriormente para hacer una explotación de ellos. En consecuencia, Perú tiene un gran potencial geotérmico con muchas manifestaciones en la superficie como aguas termales, géiseres, fumarolas, vapor, etc., en todo el país. Los primeros estudios geotérmicos comenzaron en los años 70 con el primer inventario de fuentes minerales y termales. En este trabajo se presenta el Mapa Geotérmico del Perú para definir geográficamente las zonas del país donde se encuentran los recursos geotérmicos. Actualmente se han identificado

seis importantes regiones

geotérmicas: Cajamarca - La Libertad; Callejón de Huaylas; Churín; Central; Eje Volcánico Sur y Cuzco - Puno.

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ÍNDICE INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 3 OBJETIVOS ...................................................................................................................................... 4 I.

OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................... 4

II.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 4

MARCO TEÓRICO........................................................................................................................... 5 I.

Energía geotérmica .............................................................................................................. 5

II.

Tipos de yacimientos geotérmicos según la temperatura del agua ............................. 5 1.

Energía geotérmica de alta temperatura ...................................................................... 5

2.

Energía geotérmica de temperaturas medias .............................................................. 6

III.

Potencialidad del recurso en el Perú ............................................................................. 6

IV.

Desarrollo de la energía geotérmica en el Perú .......................................................... 7

V.

Regiones geotermales ......................................................................................................... 9 1.

Región 1: Cajamarca – La Libertad ............................................................................. 12

2.

Región 2: Callejón de Huaylas ..................................................................................... 13

3.

Región 3: Churín............................................................................................................. 14

4.

Región 4: Central ............................................................................................................ 15

5.

Región 5: Eje Volcánico Sur ......................................................................................... 15

6.

Región 6: Cuzco - Puno ................................................................................................ 16

CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 17 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................ 18

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INTRODUCCIÓN

El aumento progresivo del precio de los combustibles derivados del petróleo y la contaminación del medio ambiente, debido al uso excesivo de los hidrocarburos, hace necesario utilizar energía geotérmica en la generación de eléctrica y en otros usos, como en la industria, agricultura y en la calefacción de viviendas. El recurso geotérmico es bastante considerable en el Perú y no se ha hecho uso de ella hasta la fecha. Con relación a los precios de los combustibles fósiles, se convierten en una alternativa muy competitiva y favorable para nuestro país. En todo el mundo el mayor potencial geotérmico está asociadas a centros volcánicos que participan en el Cinturón de Fuego del Pacífico, y Perú como parte de esto, tiene una gran manifestación geotérmica como fuentes termales, géiseres, fumarolas. etc. Su

potencial

aún

no

ha

sido

evaluado

adecuadamente,

ni

explorado

exhaustivamente por falta de interés y la pertenencia del recurso a varios sectores.

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OBJETIVOS I.

OBJETIVO GENERAL 

II.

Investigar el potencial geotérmico que tiene el Perú.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Describir el potencial geotérmico en el Norte, Centro y Sur del Perú.



Explicar los proyectos geotérmicos a futuro en el Perú.



Detallar la rentabilidad de las centrales geotérmicas.

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MARCO TEÓRICO I.

Energía geotérmica Es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor interior de la tierra. El término geotérmico viene del griego y significa el “calor de la Tierra”. Este calor interno calienta hasta las capas de agua más profundas, al ascender el agua caliente o el vapor produce manifestaciones, como los geiseres o las fuentes termales, utilizadas para calefacción desde la época de los romanos. Los actuales métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del mundo, desde la configuración de tierras altas y bajas (continentes y lechos de océanos) hasta la formación de montañas. Las manifestaciones más comunes de esta actividad son el vulcanismo y los fenómenos sísmicos. (Chritopher & Armstead, 1989).

II.

Tipos de yacimientos geotérmicos según la temperatura del agua 1. Energía geotérmica de alta temperatura Existe en zonas activas de la corteza terrestre. La temperatura en estas partes varía entre 150 °C y 400 °C. Para su uso en generación eléctrica, se conduce vapor en tuberías, hacia la superficie, la presión del fluido mueve unas turbinas que van acopladas a un generador de electricidad. Para que se tenga un campo geotérmico, se requieren varias condiciones: una capa superior compuesta por rocas impermeables; un acuífero o depósito de permeabilidad elevada, entre 0.3 y 2 km de profundidad, un suelo fracturado que permita una circulación de fluidos por convección y la transferencia de calor de la fuente a la superficie, así como una fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad a 500 °C – 600 °C.

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La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones usando técnicas similares a las de la extracción de petróleo. (Geothermal Energy Association) 2. Energía geotérmica de temperaturas medias Son los fluidos de los acuíferos que están a temperaturas menos elevadas, que oscilan entre 70 °C y 150 °C. En este caso la conversión de vapor a electricidad se realiza con un rendimiento menor y debe explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas. Las temperaturas baja y muy baja no pueden utilizarse para la generación de electricidad. Para producir electricidad con un rendimiento aceptable la temperatura mínima debe estar entre 120 °C y 180 °C. III.

Potencialidad del recurso en el Perú El Perú posee unas 300 manifestaciones de aguas termales de entre 49ºC y 89ºC, situadas a lo largo de la cordillera occidental y, en menor número, en los valles intraandinos y la zona oriental, que son consideradas aptas solo para el calentamiento de agua y calefacción. Existen opiniones diversas sobre el potencial geotérmico del Perú expresadas por diferentes instituciones internacionales en las últimas décadas. Según datos del Geothermal Energy Association, en el país existe un potencial de generación eléctrica a costo moderado de 1.000 MW. Por otro lado, en 1999 se publicó el informe “Database of Geothermal Resources in Latin American & the Caribbean”, elaborado para Sandia National Laboratories, que recopila información de los recursos geotermales de Latinoamérica y el Caribe. Este informe estima que el Perú cuenta con un potencial geotérmico de generación eléctrica de 2990 MW.

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En este mismo estudio se determina que en la región Tacna, específicamente en Borateras, Río Maure, existe un potencial geotérmico de por lo menos 5 MW, que con una adecuada explotación podría alcanzar varias decenas de megavatios más. A su vez, se realizaron estudios preliminares

en

dicha

región

con

la

cooperación

del Organismo

Internacional de Energía Atómica (OIEA). La visita del experto internacional doctor Truesdell, de acuerdo con los avances obtenidos del estudio, afirmó que se podría contar con un alto margen de seguridad, con un potencial geotermal para la instalación de una planta geotérmica de 5 a 10 MW en Borateras. IV.

Desarrollo de la energía geotérmica en el Perú El Ministerio de Energía y Minas (MEM) dio a conocer en setiembre del 2011 el verdadero potencial geotérmico de nuestro país al divulgar los resultados del Plan Maestro de Energía Geotérmica del Perú, un documento que define la estrategia a seguir para desarrollar eficientemente la generación eléctrica geotérmica y promover su uso en el país. El estudio se realizó debido a un acuerdo firmado en el mes de Diciembre del año 2000 entre el MEM y el Japan International Cooperation Agency (JICA) que se encargó del financiamiento. La parte técnica está a cargo de INGEMMET y la firma japonesa West Japan Engineering Consultans. El Plan Maestro fue presentado a la Dirección General de Electricidad del MEM para su publicación y divulgación, lo cual permitiría conocer con precisión el potencial y ubicación de los recursos geotérmicos con que cuenta el Perú, información importante y necesaria para que las empresas exploradoras puedan enfocar más eficientemente sus actividades de campo y eventualmente iniciar perforaciones, en busca de depósitos hidrotermales aptos para la generación de energía eléctrica. INGEMMET cuenta desde el año 2007 con un mapa geotérmico del Perú donde ha definido seis zonas geológicamente prospectivas: Región I

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(Cajamarca), Región II (Huaraz), Región III (Churín), Región IV (Centro del Perú), Región

V

(Cadena

de

conos volcánicos

que

abarca

los

departamentos de Tacna, Moquegua, Arequipa y parte de Ayacucho), Región VI (Cusco – Puno). El Plan Maestro de Energía Geotérmica del Perú incluye estas seis regiones pero particularmente la Región V por haber registrado los mayores estudios y donde las compañías exploradoras tienen mayor interés. Hasta la fecha el potencial energético geotérmico se ha incrementado por las nuevas investigaciones realizadas. Las agencias de estudio hasta el año 2007 se habían identificado en nuestro país, un potencial geotérmico de 2900 MW. La exploración como recurso geotérmico útil para generación eléctrica se centraría en la búsqueda de depósitos con más de 150°C, que son ideales para generación de energía en forma permanente debido a que el calor de la tierra es inacabable y su uso logra la preservación del medio ambiente, al no generar gases de efecto invernadero. La construcción de una planta geotérmica en el Perú demoraría 7 años en su construcción, son inversiones de largo tiempo que se compensa con los menores costos de operación y mantenimiento. De los siete años, los dos primeros se dedican a los estudios geofísicos y geoquímicos y el tercero a la perforación de por lo menos tres sondajes no menores de 1000 metros cada uno. En nuestro país todavía estamos en la etapa de reconocimiento de los recursos geotérmicos, lo que quiere decir que ni siquiera estamos explorando. Sin embargo existen cinco empresas que están interesadas y ya podrían estar explorando, como es el caso de Magma Energy Corp; Vancouver; Hot Rock Limited, Brisbane y Andes Power Perú. La nueva Ley Orgánica de Recursos Geotérmicos, promulgada a mediados del año 2010 (Decreto Supremo N° 019-2010-EM) fomenta de manera racional el desarrollo de proyectos de estas energías renovables.

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A diferencia de la Ley Orgánica de Recursos Geotérmicos en 1977 (Ley N° 26848) y de su reglamento, promulgada en el 2006 (D.S. N° 072-2006-EM), el nuevo marco legal reduce significativamente los riesgos y gastos financieros de los inversionistas, beneficiando al peticionario con la devolución de su garantía, en caso de que su solicitud sea rechazada y evitándose perjuicios ante las entidades financieras. La energía geotérmica es usada desde el año 1904, para generar electricidad. Actualmente 24 naciones generan energía eléctrica con este valioso recurso y por qué nosotros no. V.

Regiones geotermales La principal herramienta para actualizar el Mapa Geotérmico del ha sido la ubicación de las aguas termales en todo el país. En la última actualización realizada por INGEMMET (1997-2003) se identificaron más de 500 manantiales con temperaturas superiores a 20 ºC. Asimismo, estos resortes son controlados por estructuras geológicas típicas y formaciones que también controlan su dinámica, recarga, almacenamiento y descarga.

Figura N° 01: Distribución de regiones geotermales, con sus lugares y áreas de ubicación. Fuente: INGEMMET, 1997-2003.

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Figura N° 02: Primer mapa geotermal del Perú. Fuente: Cossio & Vargas, 1979.

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Figura N° 03: Mapa geotérmico actualizado del Perú. Fuente: Vargas & Cruz, 2010.

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Las aguas termales ubicadas en el norte y centro del Perú (Región 1, Región 2, Región 3 y Región 4) tienen un origen meteórico, donde las manifestaciones de alta temperatura son producto de los gradientes geotérmicos. En la Región 5 y en la Región 6 las manifestaciones geotérmicas están relacionadas con el volcanismo activo y en algunos casos son de origen mixto, el agua de precipitaciones se infiltra y se calienta por una fuente de calor en profundidad. 1. Región 1: Cajamarca – La Libertad Esta región tiene aproximadamente 17668 km 2, está ubicada en la parte sur de Cajamarca y parte norte de La Libertad. Aquí se han inventariado más de 30 manifestaciones geotérmicas calientes. A partir de los problemas geológicos hemos definido tres conjuntos geotérmicos llamados: Cajamarca, La Grama y Otuzco.

Figura N° 04: Lugares geotérmicos de la Región 1 y Región 2. Fuente: Vargas & Cruz, 2010.

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2. Región 2: Callejón de Huaylas Esta región tiene una extensión de aproximadamente 27057 km 2, está ubicada en las montañas del sur en las zonas de La Libertad, Ancash y Huánuco. Aquí se han encontrado más de 40 manifestaciones geotérmicas mientras se definen los conjuntos siguientes: Huaraz, Caraz, Corongo. El tamaño de las fallas juegan un papel importante en los procesos de conducción y afloramiento de las manifestaciones geotérmicas. Como en la última región, en este no aparece el volcanismo activo, por lo que los resortes termales están asociados a la circulación profunda de aguas naturales a través de fallas regionales, y la alta temperatura es como resultado del gradiente geotérmico en la zona.

Figura N° 05: Lugares geotérmicos de la Región 1 y Región 2. Fuente: Vargas & Cruz, 2010.

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3. Región 3: Churín Esta región tiene un área de 15392 km 2 y está ubicada entre Lima, Huánuco, Pasco y Junín. Aquí tenemos alrededor de 30 manifestaciones geotérmicas. Hoy en día los conjuntos o áreas geotérmicas aún no están definidos. El entorno geológico se caracteriza por areniscas, lutitas y calizas del Cretácico. Estas rocas están fuertemente fracturadas por algunas fallas regionales. La tectónica, las estructuras controlaban la mayoría de los manantiales calientes que están relacionados con la infiltración y el movimiento del agua meteórica hasta la profundidad; Aquí el agua subterránea aumenta la temperatura como consecuencia del gradiente geotérmico. La fuente termal de Churín es bien conocida porque la gente usa esta agua en entretenimiento y balneología. En algunas aguas termales el agua potable mineral se produce naturalmente.

Figura N° 06: Sección hidrogeológica que muestra un modelo del acuífero y aguas termales en Churín. Fuente: Sima et al., 2007.

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4. Región 4: Central Esta región geotérmica está ubicada en Junín, Lima, Huancavelica y Ayacucho, y tiene una extensión de 45858 km 2. A pesar de que aquí tenemos más de treinta manifestaciones geotermales las que ocurren en esta zona, los conjuntos geotérmicos o áreas aún no han sido reconocidos. Algunas fuentes se utilizan en balneología, entretenimiento y producción de agua potable mineral. En esta región no se han realizado exploraciones geotérmicas. 5. Región 5: Eje Volcánico Sur Considerada como la región geotérmica más importante tiene 104498 km2, e incluye parte de Ayacucho, Apurímac, Cuzco, Arequipa, Moquegua y Tacna. Aquí aparecen más de 300 manifestaciones geotérmicas como fuentes termales, fumarolas, géiseres. Pero es posible que haya un número de sitios no descubiertos con los resortes geotérmicos. En el Eje Volcánico Sur se ha registrado la presencia de más de 300 centros volcánicos donde se ha observado actividad reciente como Misti, Ubinas, Ticnasi, Sabancaya, Huaynaputina, Tutupaca y Yucamane. Toda la actividad volcánica y estructural controla la recarga, circulación y descarga de los fluidos geotérmicos, tanto en zonas profundas como superficiales. Algunas de las aguas termales de esta región son de origen magmático o volcánico. Un número impresionante de aguas termales se utilizan como lugares turísticos (géiser Pinchollo en Arequipa), entretenimiento, balneología y minerales para beber industria del agua.

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Figura N° 07: Ubicación de las áreas geotérmicas de la Región 5. Fuente: Sima et al., 2007.

6. Región 6: Cuzco - Puno Esta región tiene una superficie de 100721 km2, y está ubicada en Cuzco, Puno y parte de las zonas de Madre de Dios. Aquí se producen más de 90 manifestaciones geotérmicas, pero no se han reconocido zonas prometedoras para investigaciones geotérmicas. En esta región se exfolian las lutitas y cuarcitas del Paleozoico; Areniscas, calizas y rocas volcánicas (Ambo, Copacabana y Mitu), seguidos de areniscas y lutitas de Mesozoico y Cenozoico. La geología es característica de la zona del Altiplano, esta región está limitada por fallas profundas con dirección NW-SE, que controlan los sistemas hidrotérmicos. Se reconoce que bajo estas fallas profundas ocurre una anomalía de calor regional y esto parece explicar la alta temperatura de aguas termales en esta región.

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CONCLUSIONES  El potencial y las diversas manifestaciones geotérmicas del Perú nos muestran que el desarrollo geotérmico se puede lograr a diversas escalas y para diferentes usos.  A pesar del gran potencial geotérmico que posee el Perú, no se han llevado a cabo estudios de reconocimiento y exploración completos.  Con el mapa geotérmico que está en la página del INGEMMET, la información geológica, tectónica, geofísica, hidrogeológica y geoquímica podría integrarse adecuadamente.  Hay dos zonas bien definidas de manifestaciones geotérmicas. Las regiones: 1, 2, 3 y 4 donde la alta temperatura resulta del gradiente geotérmico, donde el agua fluye a través de fallas profundas.  En las regiones 5 y 6 las manifestaciones geotérmicas están relacionadas con el volcanismo activo, en estas zonas los manantiales calientes son de origen mixto, compuesto de agua meteórica y volcánica.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Cossio, A. & Vargas, L. (1979): Perspectivas de Desarrollo de la Energía Geotérmica, Primer Simposium Nacional: La Energía y sus Perspectivas, 2. Tomo II. MEM. Lima 50 pp. Chritopher, H., & Armstead, H. (1989). Energía Geotérmica. México D. F.: Editorial Limusa. Vargas, V., & Cruz, V. (2010). Geothermal Map of Peru. Proceedings World Geothermal Congress, 1-4. Steinmüler, K. & Huamani, A. (1998): Aguas Termales y Minerales en el centro del Perú. Instituto Geológico Minero y Metalúrgico del Perú, Serie D: Estudios Regionales, 21, 76.

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Potencial Geotérmico en el Perú

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