{"id":18942,"date":"2020-07-10T00:00:52","date_gmt":"2020-07-10T00:00:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=18942"},"modified":"2020-07-10T00:00:52","modified_gmt":"2020-07-10T00:00:52","slug":"las-maravillas-de-la-geotermia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2020\/07\/10\/las-maravillas-de-la-geotermia\/","title":{"rendered":"Las maravillas de la geotermia"},"content":{"rendered":"

Deshidrataci\u00f3n de alimentos, generaci\u00f3n de electricidad y desalaci\u00f3n del agua de mar son s\u00f3lo algunos de los procesos basados en el aprovechamiento de los sistemas de energ\u00eda geot\u00e9rmica en M\u00e9xico. Sus beneficios, por supuesto, tambi\u00e9n impactan de cerca al sector del aire acondicionado y la refrigeraci\u00f3n<\/p>\n

Sof\u00eda Ruiz<\/p>\n

El grupo iiDEA (Instituto de Ingenier\u00eda Desalaci\u00f3n y Energ\u00edas Alternas) es un equipo multidisciplinario que forma parte del Instituto de Ingenier\u00eda de la Universidad Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM) e investiga los usos y aplicaciones de la energ\u00eda geot\u00e9rmica de baja y media entalp\u00eda. Su estudio est\u00e1 centrado en las necesidades fundamentales del ser humano: conservaci\u00f3n de alimentos, desalaci\u00f3n del agua de mar y generaci\u00f3n de potencia el\u00e9ctrica.<\/p>\n

H\u00e9ctor Avi\u00f1a, ingeniero mec\u00e1nico egresado de la Facultad de Ingenier\u00eda de la UNAM, es su coordinador. Doctor en Energ\u00eda, Desalaci\u00f3n y Geotermia, lleva trabajando en el Instituto de Ingenier\u00eda desde hace 10 a\u00f1os y forma parte de iiDEA desde 2014.<\/p>\n

El grupo, relata Avi\u00f1a, tiene como antecedente otra iniciativa de nombre Impulsa, un megaproyecto financiado por la UNAM entre 2006 y 2010, enfocado en estudiar y fomentar las t\u00e9cnicas e ideas alrededor de las energ\u00edas limpias. Su trabajo giraba en torno a la geotermia, ya que \u00e9sta tiene la particularidad de funcionar las 24 horas del d\u00eda, y goza de un factor de planta, resultando m\u00e1s rentable para ciertos proyectos.<\/p>\n

El enfoque de este programa, prosigue el coordinador, \u201cno era generar electricidad, sino utilizar la energ\u00eda de manera directa, pues transformarla en electricidad produce un desperdicio de la misma, porque en lugar de aprovechar el cien por ciento, tan s\u00f3lo utilizas el 5 o 10 por ciento\u201d.<\/p>\n

M\u00e1s tarde, en 2013, se cre\u00f3 el grupo iiDEA, con el objetivo de concretar estas propuestas. \u201cLo que hemos hecho es tratar de hacer prototipos para verificar que estas ideas son reales. Ahora las estamos probando en campo, para hacerlas rentables y que est\u00e9n en condiciones para realizar negocios, llevarlas a la vida real para fomentar el uso de energ\u00edas renovables y, sobre todo, aprovechar los recursos naturales que hay en M\u00e9xico\u201d, comenta Avi\u00f1a.<\/p>\n

As\u00ed, entre los profesionales involucrados en este proyecto est\u00e1n desde ingenieros mec\u00e1nicos, el\u00e9ctricos y en telecomunicaciones, el\u00e9ctricos, hasta ge\u00f3logos, bi\u00f3logos, f\u00edsicos, soci\u00f3logos, economistas y qu\u00edmicos metal\u00fargicos y en alimentos, entre otros.<\/p>\n

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Desaladora Modular Geot\u00e9rmica iiDEA (DMG)<\/figcaption><\/figure>\n

Aplicaciones<\/strong>
\nA nivel mundial, los usos de la geotermia de baja entalp\u00eda son muy variados: se conoce su pr\u00e1ctica en spas de lodo y agua caliente, para el reciclado del pet, en el\u00a0 \u00e1mbito de la cerveza artesanal de Italia y, claro est\u00e1, en la industria HVACR.<\/p>\n

En el caso de M\u00e9xico, se aprovecha para la generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica, balnearios a gran escala, reciclado de papel, invernaderos, secado de manera, estanques artificiales con temperaturas controladas, calefacci\u00f3n, etc\u00e9tera. En Hidalgo, por ejemplo, hay lugares donde ponen la jara (arbusto t\u00edpico del mediterr\u00e1neo) debajo del lodo caliente para que se ablande la planta y se pueda utilizar para fabricar sillas u otros utensilios.<\/p>\n

\u201cLa tendencia mundial es aprovechar los recursos en el momento. La idea es dar soluciones integrales a los clientes, decirles c\u00f3mo se puede ocupar, ir con las empresas grandes y preguntarles si tienen nuevos proyectos para que instalen los recursos geot\u00e9rmicos\u201d, asegura Avi\u00f1a.<\/p>\n

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Charolas con los alimentos ya deshidratados<\/figcaption><\/figure>\n

Desarrollo e investigaci\u00f3n<\/strong>
\nEl Centro Mexicano de Innovaci\u00f3n en Energ\u00eda Geot\u00e9rmica (Cemiegeo) est\u00e1 a cargo de costear las propuestas de esta clase. Actualmente, impulsa el programa \u201cDesarrollo tecnol\u00f3gico para el aprovechamiento de la geotermia de baja entalp\u00eda\u201d, el n\u00famero 11 de los 32 proyectos que respalda. Cabe se\u00f1alar que cada uno de ellos cuenta con un patrocinio de cuatro a\u00f1os por parte de dicha instituci\u00f3n, financiada por la Secretar\u00eda de Energ\u00eda y el Conacyt.<\/p>\n

\u201cPara octubre de 2018 tiene que ser autosuficiente. Nosotros debemos tener un esquema para seguir obteniendo financiamiento de diferentes formas, ya sea p\u00fablico o privado, para seguir adelante con estos desarrollos tecnol\u00f3gicos\u201d, comenta Avi\u00f1a.<\/p>\n

El ingeniero menciona que en el pa\u00eds s\u00f3lo se est\u00e1 aprovechando la geotermia para generar electricidad y en balnearios, en los cuales se utilizan temperaturas muy altas para calentar el agua.<\/p>\n

As\u00ed, con el apoyo del Cemiegeo, grupo iiDEA maneja varios proyectos, entre los que destacan: una Desaladora Modular Geot\u00e9rmica (DMG) y una Deshidratadora Geot\u00e9rmica de Alimentos (DGA), adem\u00e1s de generar energ\u00eda para diferentes usos.<\/p>\n

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Deshidratadora Geot\u00e9rmica de Alimentos (DGA)<\/figcaption><\/figure>\n

La desaladora se enfoca en aprovechar las t\u00e9cnicas de desalaci\u00f3n a trav\u00e9s de energ\u00edas renovables, como la geotermia. \u201cAhorita el proyecto que tenemos es encontrar un punto donde exista geotermia y agua de mar, adem\u00e1s de la necesidad de agua potable. La pen\u00ednsula de Baja California es de los lugares privilegiados que tiene estos dos recursos naturales. En este momento nos encontramos a punto de firmar un convenio en Los Cabos con un grupo tur\u00edstico y con ellos vamos a probar la desaladora de mayor escala para generar agua potable en esta regi\u00f3n\u201d, coment\u00f3 el ingeniero.<\/p>\n

Para la deshidratadora se basaron en el modelo de una planta de Oreg\u00f3n, en Estados Unidos. Este segundo proyecto responde a una clara problem\u00e1tica: M\u00e9xico es uno de los principales productores de frutas y verduras; sin embargo, aproximadamente entre 45 y 50 por ciento de ellos son desperdiciados, ya sea debido a una prolongada etapa de maduraci\u00f3n o porque no son consumidos a tiempo, seg\u00fan datos de la Secretar\u00eda de Agricultura, Ganader\u00eda, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentaci\u00f3n.<\/p>\n

Una manera de preservarlos es justamente la deshidrataci\u00f3n. \u201cEsto porque al quitarle lo m\u00e1ximo posible de agua, tambi\u00e9n los despojas de los agentes que crean las bacterias, As\u00ed, en lugar de durar una semana, se preservan durante dos a\u00f1os\u201d, comenta Avi\u00f1a.<\/p>\n

El truco para una buena deshidrataci\u00f3n \u201ces que sea constante, con esto no se pierden nutrientes ni vitaminas. Para ello realizamos un convenio con la Facultad de Qu\u00edmica y un laboratorio microbiol\u00f3gico y sensorial; ellos tomaron muestras y obtuvimos temperaturas estables con las cuales es posible deshidratar sin necesidad de perder nutrientes. Aparte hicieron an\u00e1lisis sensoriales, con los cuales prueban color, sabor y olor para que los productos sean agradables a los consumidores\u201d, aclara el coordinador.<\/p>\n

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La deshidratadora puede utilizarse los 365 d\u00edas del a\u00f1o, las 24 horas al d\u00eda<\/figcaption><\/figure>\n

El proceso<\/strong>
\nEn cuanto a la m\u00e1quina desaladora, el ingeniero Avi\u00f1a explica que el primer paso consiste en tomar agua geot\u00e9rmica, la cual se extrae de un pozo playero, regularmente. Al agua de mar se le realiza un pretratamiento que consiste en depurarla de los granos e impurezas que contiene mediante filtros (llamados multimedia o arena). Despu\u00e9s del filtrado, se pasa a la planta de desalaci\u00f3n, para realizar un procedimiento de aspersi\u00f3n.<\/p>\n

En este punto, \u201cse disminuyen o minimizan las gotas lo m\u00e1s que se pueda, para crear un \u00e1rea de contacto mayor en los tubos por donde se transporta el agua caliente. Luego, \u00e9stas se evaporan y el vapor resultante es enviado a otra \u00e1rea donde se condensa,\u00a0 y \u00e9ste es el destilado\u201d, indica el coordinador.<\/p>\n

Al recurso que no se evapor\u00f3 se le denomina salmuera y pasa por un proceso distinto, ya que regresa al mar a trav\u00e9s de una diluci\u00f3n r\u00e1pida para no afectar el medioambiente.<\/p>\n

En el caso de la deshidratadora, el agua caliente es almacenada por un intercambiador de calor que, posteriormente, transfiere el calor al aire. \u00c9ste, a su vez, remueve la humedad de los productos en una cabina de secado y despu\u00e9s el aire restante se desecha al medioambiente.<\/p>\n

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Filtros de la deshidratadora geot\u00e9rmica<\/figcaption><\/figure>\n

En lo que respecta a las frutas, comenta Avi\u00f1a, primero se realiza un proceso de sanitizaci\u00f3n, tanto de la deshidratadora como de los alimentos. \u00c9stos se deben lavar y rebanar, para que tengan una mayor \u00e1rea de contacto con el aire caliente. Luego, son puestos en las charolas que se introducen a la c\u00e1mara de secado donde fluye el aire caliente hasta dejar deshidratados todo los productos. Por \u00faltimo, se recolectan los frutos y se empaquetan en bolsas.<\/p>\n

Aproximadamente, se requieren unas ocho horas para deshidratar, si bien el tiempo para cada alimento depende de su porcentaje de agua. Cada proceso es manejado por d\u00eda, tiempo de limpieza y el corte de alimentos. \u00c9stos se preparan e introducen en el equipo; el secado dura un d\u00eda completo. La deshidratadora trabaja los 365 d\u00edas del a\u00f1o, 24 horas al d\u00eda, detalla el ingeniero.<\/p>\n

Para echar a andar la desaladora es necesaria agua geot\u00e9rmica a 80 \u00baC, mientras que para la deshidratadora se requiere una temperatura de 60 \u00baC. Otro uso que busca implementarse con el recurso geot\u00e9rmico es que, si \u00e9ste ya fue ocupado anteriormente en procesos m\u00e1s altos, como para producir electricidad, es posible aprovecharlo en otras aplicaciones hasta quitarle la mayor parte de energ\u00eda.<\/p>\n

\u201cEl agua de estos procesos se puede reutilizar, este procedimiento se llama en cascada, porque vas disminuyendo la temperatura, pero ocupas totalmente los recursos geot\u00e9rmicos\u201d, comenta el especialista.<\/p>\n

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Deshidrataci\u00f3n de alimentos, generaci\u00f3n de electricidad y desalaci\u00f3n del agua de mar son s\u00f3lo algunos de los procesos basados en el aprovechamiento de los sistemas de energ\u00eda geot\u00e9rmica en M\u00e9xico<\/figcaption><\/figure>\n

La geotermina en la industria HVAC<\/strong>
\nEn el sector HVAC, las bombas de calor geot\u00e9rmicas son una de las principales aplicaciones de esta disciplina, tanto para aire acondicionado en diversos pa\u00edses del mundo, como para calefacci\u00f3n en Europa.<\/p>\n

Avi\u00f1a indica que uno de los proyectos del Cemiegeo consiste en aprovechar los beneficios de la geotermia en chillers de absorci\u00f3n y c\u00e1maras de refrigeraci\u00f3n. En \u00e9stas \u00faltimas se requieren temperaturas de 0 a 5 \u00baC, y ofrece un ahorro energ\u00e9tico de 70 a 75 por ciento.<\/p>\n

Tambi\u00e9n puede utilizarse en edificaciones grandes y que cuenten con un buen dise\u00f1o arquitect\u00f3nico que potencie el uso de luz natural, con lo cual se disminuir\u00eda la carga t\u00e9rmica. En ciertas zonas, ejemplifica Avi\u00f1a, se instalan las bombas e intercambiadores de calor en los cimientos, ya que \u00e9stos no tienen gran capacidad t\u00e9rmica, as\u00ed que no ganan ni pierden calor r\u00e1pidamente y, por lo tanto, se pueden usar como sumideros.<\/p>\n

Como se sabe, la CDMX no posee fuentes de energ\u00eda geot\u00e9rmica y las \u00fanicas que pueden considerarse como tal son las que est\u00e1n en el Pe\u00f1\u00f3n de los Ba\u00f1os, donde hay dep\u00f3sitos de agua caliente. No obstante, remarca el especialista, para construcciones nuevas se tendr\u00eda que pensar en instalar intercambiadores de calor en los primeros pisos para disponer de aire acondicionado o calefacci\u00f3n, porque muchas veces no les da la radiaci\u00f3n en largo periodos de tiempo.<\/p>\n

Mantenimiento<\/strong>
\nLos sistemas geot\u00e9rmicos tambi\u00e9n requieren de cuidado y mantenimiento, debido a que las m\u00e1quinas funcionan con intercambiadores de calor para pasar el agua, por lo que se llevan el impacto del calor del l\u00edquido. En muchos casos el recurso h\u00eddrico est\u00e1 tan caliente que es casi puro, pero existen otros en los que el agua tiene mucha salinidad y minerales, por lo que se dificulta el proceso.<\/p>\n

Por ejemplo, en la planta geot\u00e9rmica operada por la Comisi\u00f3n Federal de Electricidad (CFE), en Cerro Prieto, Mexicali, el agua es muy corrosiva, ya que contiene mucho s\u00edlice. Esta circunstancia genera que en todas las tuber\u00edas por donde pasa exista incrustaci\u00f3n. Muchas veces \u00e9sta comienza de un d\u00eda para otro. Por ello, la CFE decidi\u00f3 instalar intercambiadores de calor con placas de f\u00e1cil mantenimiento, el cual se realiza cada seis meses. El proceso de mantenimiento para el agua geot\u00e9rmica lleva de dos a tres d\u00edas y puede llevarse a cabo por una sola persona. Cada que se utiliza el deshidratador se tiene que lavar y sanitizar.<\/p>\n

Impacto en la Cadena de fr\u00edo<\/strong>
\nLa deshidrataci\u00f3n tiene muchas ventajas. Una de ellas es que, al quitarle la humedad a los alimentos (y m\u00e1s cuando se le quita la semilla) el peso disminuye notablemente. Por esta raz\u00f3n, la transportaci\u00f3n se reduce hasta en 10 por ciento. Otra es que una vez deshidratados, los alimentos no necesitan refrigeraci\u00f3n, ya que se puede conservar hasta dos a\u00f1os en anaqueles sin ning\u00fan problema.<\/p>\n

Adicionalmente, \u201csi los productos deshidratados se mantienen guardados en lugares herm\u00e9ticos pueden durar hasta cinco a\u00f1os. Todo depende de que no entre humedad en ellos. En Am\u00e9rica Latina existe la costumbre de comer frutos frescos, porque los tenemos a la mano, pero en pa\u00edses como Estados Unidos, Canad\u00e1, Europa y algunos lugares de Asia no tienen estas ventajas, por lo tanto, consumen los productos deshidratados\u201d, concluye el ingeniero.<\/p>\n\n\n\n
Equipos HVAC<\/strong>
\nDesaladora Modular Geot\u00e9rmica<\/strong><\/p>\n
    \n
  • Bombas para fluido caliente y agua de mar<\/li>\n
  • Intercambiadores de calor<\/li>\n
  • Sistemas de aspersi\u00f3n<\/li>\n
  • Condensadores<\/li>\n
  • Recubrimientos tipo tefl\u00f3n (polim\u00e9ricos)<\/li>\n<\/ul>\n

    Deshidratadora Geot\u00e9rmica de Alimentos<\/strong><\/p>\n

      \n
    • Intercambiadores de placas<\/li>\n
    • Extractores de aire (con filtros)<\/li>\n
    • Intercambiadores de calor<\/li>\n
    • M\u00e1quinas de secado<\/li>\n
    • Charolas<\/li>\n<\/ul>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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