Analizan el interior de las rocas para detectar energía renovable

Identificar regiones del país con yacimientos potencialmente explotables para extraer energía geotérmica (la que se genera en la profundidad de la Tierra), es posible identificando la estructura interna de las rocas. 

La investigadora del Instituto de Geociencias (IGc) de la UNAM, con sede en la Unidad Juriquilla, Querétaro, Sandra Vega Ruiz, analiza esos materiales naturales provenientes del Complejo Volcánico Los Humeros (ubicado entre Puebla y Veracruz), cuya estructura revela la presencia de calor y el paso de fluidos en ciertas regiones del subsuelo. 

La energía geotérmica es una fuente renovable que se obtiene aprovechando el calor del interior de la Tierra, el cual se transmite a través de grandes bloques de rocas y fluidos calientes, dentro de los que ocurren procesos de interacción con el agua subterránea, dando origen a los sistemas geotérmicos.  

“Es energía limpia, sin emisiones de contaminantes al ambiente como sucede con los hidrocarburos, por lo que tiene beneficios sociales y ambientales”. 

“En los estudios de caracterización (es decir, de identificación y descripción) de yacimientos geotérmicos se necesita información de las rocas, en las que identificamos su porosidad. Similares a esponjas, tienen huequitos en los que se almacena agua muy caliente”, explicó la doctora en Geofísica especializada en Física de Rocas. 

También evalúan su permeabilidad, es decir, la capacidad que tienen para permitir que el agua caliente las atraviese y medir qué tanto líquido puede fluir y extraerse. Esta característica mide la facilidad con la que el agua, el aire o los líquidos fluyen a través de componentes porosos. Esta investigación de ciencia básica aporta datos para la potencial extracción en una zona específica del subsuelo. 

Vega Ruiz detalló que el yacimiento es básicamente una formación rocosa de la que se obtiene el calor; el interés de la geotermia es transformar la energía calórica en eléctrica.  

“En México hay muchos puntos calientes cercanos a la superficie (someros), así que cuando se ubican hay que hacer estudios preliminares antes de identificar posibles yacimientos”. 

Establecer uno requiere explorar el sitio para identificar el calor subterráneo, perforar pozos profundos, extraer agua o vapor calientes y transformarlos en electricidad. “Antes de tomar una decisión de ingeniería y producción, se tienen que conocer las características de la formación rocosa. Hasta entonces los especialistas en ingeniería planean cómo van a explotar un potencial yacimiento”. 

Actualmente, Vega Ruiz y su equipo tienen una colaboración con investigadores alemanes de la Universidad del Ruhr de Bochum para optimizar la exploración y explotación de esos sitios. 

Análisis en el LUMIR

Para conocer a detalle los rasgos de las rocas, Vega Ruiz y sus colaboradores analizan muestras en el Laboratorio Universitario de Microtomografía de Rayos X (LUMIR), adscrito al Instituto de Geociencias, el cual se enfoca en la investigación, visualización y caracterización cualitativa y cuantitativa de medios porosos. 

Según el sitio del LUMIR, la microtomografía computarizada de rayos X es una técnica para analizar materiales que obtiene imágenes del interior de la muestra sin destruirla, en alta resolución (a escala de micrómetros o micras, que son la milésima parte de un milímetro) y alto contraste.  

Este proceso elabora una reconstrucción tridimensional de la muestra de roca, con una resolución de hasta 0.7 micras, a través del impacto de rayos X, aprovechando su contraste de densidades. 

“La microtomografía utiliza el mismo principio físico de las tomografías médicas que identifican fracturas o daños, por ejemplo en una rodilla, y hacen una serie de radiografías en secuencia que, cuando se reconstruye la imagen, se ve como en 3D. Pues nuestro paciente son las rocas, sólo que se llama microtomografía porque la resolución es de micras y nos permite ver los pequeños poros de su estructura”. 

Además de esta aplicación, donde la UNAM está a la vanguardia internacional con un proyecto innovador sólido en ciencia básica que atrajo la colaboración a través de la Fundación Alemana de Investigación (DFG), la científica planea a futuro utilizar este mismo método para estudiar la historia geológica de las rocas utilizando inteligencia artificial. 

Con información de la UNAM 

TE RECOMENDAMOS LEER: espana-impulsa-las-renovables-innovadoras-con-almacenamiento-mediante-524-proyectos-estrategicos