La zona metropolitana de la Ciudad de México consume 50,000 litros de agua por segundo y se hunde 2.5 centímetros al mes. Un ingeniero mexicano quiere utilizar la energía debajo del volcán Popocatépetl para salvar a la ciudad del colapso por la extracción de agua. Éste podría ser el proyecto pionero en el uso de energía geotérmica en el país.
Este texto se publicó originalmente el 4 de septiembre.
En 1980, Manuel Frías se encontraba en la Unión Soviética cuando informó a los ingenieros militares del Partido Comunista que su nueva presa hidroeléctrica tenía un error: olvidaron que era una zona sísmica con posibles deslaves. El entonces delegado de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) señaló este riesgo en los planos. La respuesta de los militares fue de silencio total. Su traductor temía lo peor; el mejor escenario era una prisión en Siberia.
Antes de llegar al aeropuerto, agentes del gobierno le pidieron que los acompañara. Entonces, el Ministerio de Energía le entregó un reconocimiento por su diagnóstico, que salvaría vidas, energía y dinero para el bloque soviético.
Hoy, este ingeniero industrial egresado del Instituto Politécnico Nacional (IPN) quiere corregir otro problema hidráulico: el hundimiento de la Ciudad de México, pues la extracción de agua subterránea ha puesto en jaque a la zona metropolitana. ¿Cómo piensa resolverlo? Con ayuda del volcán Popocatépetl.
No, no se trata de un cuento de ciencia ficción. Con el potencial de energía geotérmica del volcán —es decir, el calor interno a través del vapor—, Frías quiere salvar al valle de México de su colapso. Los primeros síntomas ya son evidentes: socavones y grietas en múltiples puntos de la ciudad, así como los cortes constantes del sistema de abastecimiento de agua.
En primer lugar, la necesidad de agua en la ciudad es gigantesca. Para abastecer a los 20 millones de habitantes en la zona metropolitana se extraen 50,000 litros por segundo del manto acuífero.
La consecuencia de esta extracción subterránea es que la ciudad se hunde 2.5 centímetros mensuales, según datos la Agencia Espacial Europea (ESA), presentados en diciembre de 2014.
En rojo, el hundimiento mensual de la Ciudad de México.
Frías no sólo está consciente de la vigencia del problema; también sabe que empeorará frente a los proyectos de infraestructura de la ciudad. Con el
Nuevo Aeropuerto Internacional de México, la necesidad de agua será enorme: esta obra atenderá a más de 50 millones de pasajeros al año.
Incluso, Frías asegura que los problemas estructurales de la Línea 12 del Metro están íntimamente vinculados al consumo de agua de los habitantes de la ciudad.
“No es que esté mal diseñada o sean los rieles; el problema está abajo. Esa zona del oriente, de
Mixcoac a Tláhuac, se hunde un milímetro diario. Y luego, el tren va elevado. Por ello, con la extracción, toda la infraestructura se deforma”, dice Frías en entrevista.
Para detener el hundimiento de la ciudad, su plan de rescate consiste en dos proyectos que van de la mano. El primero comienza con la construcción de la presa Amacuzac-Valle de México (ChAVM) en el río Chuazingo, con cuatro plantas de bombeo que enviarían el líquido vital a la ciudad en un acueducto de más de 100 kilómetros.
Las condiciones climáticas de lluvia constante de la zona, que se genera por el vapor del volcán, permitirían que se recargue la cuenca de la presa. De esta forma, en lugar de extraer agua del manto de la ciudad, Frías propone transportarla desde la presa y terminar con el ciclo de extracción subterránea, que no cuenta con el tiempo para reponerse.
Pero las plantas requieren una cantidad de energía eléctrica de proporciones industriales. Ahí inicia la segunda etapa del plan: el Proyecto Geotérmico Popocatépetl (PGT) México-Puebla.
La solución está bajo el volcán
El proyecto pretende captar el vapor de alta presión debajo del Popocatépetl y transformarlo en electricidad, con ayuda de tres turbogeneradores, ubicados a cuatro kilómetros del cráter.
El sistema que utilizan las plantas convencionales se basa en transformar petróleo o gas en vapor que activa sus turbinas, explica Frías. Su proyecto funciona bajo el mismo principio, pero sin necesidad de hidrocarburos ni las emisiones de contaminantes.
Para conseguir el vapor se utilizarían pozos direccionales, como los que se emplean en la industria petrolera. Los primeros 100 metros van en forma vertical, y luego cambian su dirección en forma horizontal, hasta llegar a los yacimientos de la chimenea volcánica, explica Frías. “Es como si extrajéramos hidrocarburos, pero vamos por el vapor de agua.”
El proyecto se coordinaría con la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, con la cual colaboró Frías en la investigación del PGT. Para la construcción de las turbinas generadoras, Frías estima una inversión inicial de 200 mdd, y para la presa se necesitarían entre 2,000 y 3,000 mdd.
Frías estima que la energía eléctrica que se produciría sería capaz de abastecer, por lo menos, a 50% de la zona metropolitana. La capacidad de producción eléctrica del PGT sería de 7,440 gigavatios-hora anuales, similares a lo que produce la Central Nuclear Laguna Verde. Con esta energía también podrían sustituirse 12.4 millones de barriles de crudo, 1,715 millones de metros cúbicos de gas natural o 3.72 toneladas de carbón.
Los retos de trabajar con Don Goyo
México tiene un potencial muy importante en energía geotérmica (entre el cuarto y sexto lugar a nivel mundial), además de una ventaja sobre la gran preocupación de las energías renovables y su integración a las redes de electricidad: la no intermitencia —es decir, que la producción de energía geotérmica no se interrumpe—, comenta la directora y fundadora del Instituto Global para la Sostenibilidad EGADE Business School del Tecnológico de Monterrey, Isabel Studer Noguez.
Pero tiene otros frenos. “La energía se genera en el lugar donde está, y difícilmente se puede mover. Para eso necesitas líneas de transmisión, de distribución”, reconoce la académica.
Las proyecciones del gobierno tampoco parecen tan alentadoras para aprovechar la energía del Popocatépetl. La estimación de capacidad instalada de energía geotérmica para 2028 será apenas de 338 megavatios, sólo 2% de las energías renovables, según datos de la Secretaría de Energía (Sener).
Además, la energía geotérmica implica una generación limitada comparada con los recursos de energía solar y de viento en México, advierte Studer.
También está el temor de una posible erupción, inevitable frente a cualquier volcán activo. Los académicos han vigilado los efectos de una manifestación violenta, indicados en el
mapa de peligros volcánicos del Popocatépetl, publicado por el Instituto de Geofísica de la UNAM.
Pero las manifestaciones del volcán indican que probablemente su actividad se mantendrá dentro del rango que ha tenido, “que se caracteriza por exhalaciones moderadas”, detalla el Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) en su sitio web.
“La probabilidad de que la actividad se mantenga dentro del rango actual por algunos años y eventualmente desaparezca se estima mayor a 90%”, calcula el organismo.
Frías admite que existen molestias por el volcán, como la ceniza, temblores y evacuaciones ante las alertas del gobierno, pero una erupción de tintes cinematográficos está lejos de ocurrir. “Lo que debe preocuparles es la enorme cantidad de agua que está evaporando, que le está haciendo competencia a los humanos.”
México como pionero en energía volcánica
Mientras tanto, Frías y la universidad esperan una resolución gubernamental, que debe llegar antes de que termine el mes, y se abra en el Congreso el debate de la Ley de Transición Energética.
Frías asegura que ha consultado a las grandes firmas petroleras del mundo para este proyecto: Halliburton, Petrobras, Pemex y British Petroleum. “Todos me respondieron.” Incluso, Frías dice que Halliburton lo invitó a Estados Unidos para exponer su proyecto, pero él declinó la invitación, pues “sólo buscaba una opinión técnica”: su objetivo primordial es que México sea pionero y potencia en generar energía geotérmica desde un volcán.
“Vamos a aprovecharla con ingenio, inteligencia y audacia para salvar el principal centro político, económico y social de la nación.”
