geotermia en el ecuador

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  • 5/11/2018 Geotermia en El Ecuador

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    6 de julio de 2010

    SOLO PARAPARTICIPANTES

    ESPANOL

    Primera Conferencia Nacional de EnergiaGeotermica en el EcuadorIbarra, Ecuador, 6 - 7 dejulio de 2010

    GEOTERMIA EN EL ECUADOR:UNA HOJA DE RUTA PARA SU DESARROLLO SUSTENTABLE

    2010-542

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    SOLO PARAPARTICIPANTES

    6 dejulio de 2010

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    Primera Conferencia Nacional de EnergiaGeotermica en el EcuadorIbarra, Ecuador, 6 - 7 dejulio de 2010

    GEOTERMIA EN EL ECUADOR:UNA BOJA DE RUT A PARA SU DESARROLLO SUSTENTABLE

    2010-542

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    SOLO PARAPARTICIPANTES

    6 de julio de 2010

    ESPANOL

    Primera Conferencia Nacional de EnergiaGeotermica en el EcuadorIbarra, Ecuador, 6 - 7 de julio de 2010

    GEOTERMIA EN EL ECUADOR:UNA HOJA DE RUTA PARA SU DESARROLLO SUSTENTABLE

    2010-542

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    La Conferencia ha sido organizada por elMinisterio de Electricidad y EnergiaRenovable del Ecuador (MEER), laCom ision Economica para America

    Latina de las Naciones Unidas (CEPAL),la Secretaria Nacional de Planificacion yDesarrollo (SENPLADES, Zona 1) y elGobierno Provincial de Imbabura (GPI)

    La Conferencia y la preparaci6n delpresente documento pudieron realizarsegracias a la contribuci6n financiera delGobierno de Italia, por medio de suagencia de cooperaci6n intemacional

    (Cooperazione Italiana)

    EI documento ha sido elaborado porEduardo Aguilera Ortiz, consultor deCEP AL y Profesor de la Escuela

    Politecnica del Ejercito del Ecuador, bajola coordinaci6n y supervisi6n de

    Manlio F. Coviello, Jefe de la Unidad deRecursos Naturales y Energia de CEPAL

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    Documento Ta ll er G e ot erm ia e n e l E cu ado r: u n a ho ja d e r ut a p ar a s u d es ar ro ll o . ..

    indicePRIMERA PARTE 7Estado de situaci6n y perspectivas de la geotermia en el ecuador 7

    1. Antecedentes 72. La exploraci6n geotermica en el Ecuador 9

    2.1 Investigaciones y estudios realizados por el ex INECEL (1979-1993) 92.1.1 Estudio de reconocimiento qeotermico nacional 102.1.2 Prefactibilidad (I Fase) del area de Tutino 112.1.3 Prefactibilidad (I Fase) del area de Chalupas 122.1.4 Prefactibilidad del proyecto binacional Tutirio-Chiles-Cerro Negro 122.1.5 Investigaci6n geoffsica con el rnetodo de la resistividad electrica(SEV) en la zona de Chachimbiro 122.1.6 Estudio geotermico con tecnicas isot6picas y geoqufmicas(INECEL-IAEA, 1990) 122.1.7 Autorizaci6n a ODIN Mines-GENZL para la construcci6n de una centralelectrica en Tufino 132.2 Exploraci6n de recursos qeotermicos de media y baja entalpfa por ellnstituto

    Nacional de Energfa -INE- 132.3 Estudios e investigaciones posteriores a la desaparici6n del INECEL 132.3.1 Estudio estrateqico para el desarrollo de la geotermia enel Ecuador (CEPAL) 13Evaluaci6n del entorno del proyecto geotermico binacional''Tufifio-Chiles-Cerro Negro (CEPAL-OLADE-GTZ, 2000) 14Caracterizaci6n geoqufmica e isot6pica de los acufferoshidrotermales del Ecuador (ESPE-IAEA, 2002) 15Perfil del perfil del proyecto qeotermico chalupas y resumen de otrasareas qeotermtcas en el Ecuador 15Elaboraci6n de terminos de referencia para la contrataci6n deservicios de perforaci6n y recomendaciones para la ubicaci6n depozos de gradiente en alguna zona geotermica del Ecuador 17Perforaci6n de un pozo somera y de diametro reducido en Tufifio(MEER, 2009) 17Estudios qeotermicos en Tufino y Chalpatan (MEER, 2009) 17Estudio de reconocimiento avanzado de prospectos geotermicosTufifio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana (CELEC-UNEG) 18Estudio de prefactibilidad en Chachimbiro 18

    2.3.22.3.32.3.42.3.5

    2.3.62.3.72.3.82.3.9

    3. Evaluaci6n del potencial qeotermico 193.1 Evaluaci6n preliminar de INECEL, 1990 193.2 Evaluaci6n del potencial geotermico del area de chacana .(CELEC-UNEG, 2009) 20

    4. EI area geotermica de Tufino 28

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    Documento Taller Geotermia en elEcuador: una hoja de ruta para su desarrollo ..

    4.1 Ubicacion, clima y actividades economicas 284.2 Extension del area de interes 284.3 Estudios anteriores 294.4 Modelo geotermico preliminar 29

    4.4.1 Fuente de calor 294.4.2 Reservorio y capa sello 30

    4.5 Perforacion exploratoria somera y de pequerio diarnetro (MEER, 2009) 315. EI area geotermica de Chachimbiro 32

    5.1 Ubicacion, accesos y actividades econornicas 325.2 Resumen de las investigaciones realizadas 33

    5.2.1 Geologia e hidrogeoquimica 335.3 Modelo geotermico preliminar 34

    6. EI area geotermica de Chalupas 356.1 Ubicacion, clima y actividades economicas 356.2 Resumen de las investigaciones realizadas 36

    6.2.1 Geologia '" 366.2.2 Hidrogeologia 366.2.3 Hidrogeoquimica 376.2.4 Gravimetria 37

    6.3 Modelo geotermico preliminar 376.3.1 Fuente de calor 376.3.2 Reservorio 386.3.3 Capa Sello 38

    4

    SEGUNDA PARTE 39Hoja de ruta para el desarrollo sustentable de la energia geotermica en el Ecuador 39

    1. Fundamentos y condiciones generales 391.1 Antecedentes 391.2 Justiflcacion 401.3 Problemas que impiden el desarrollo de la geotermia en el Ecuador .40

    2. Objetivos estrateqicos .402.1 Expedir un marco regulatorio y definir la institucionalidad .. , .402.1.1 Leqislacion vigente .40

    2.1.2 Futuras decisiones pollticas .412.2 Financiar las inversiones de riesgo ., .42

    2.2.1 Legislacion vigente 422.2.2 Futuras decisiones polltlcas .42

    2.3 Desarrollar el primer campo geotermico del Ecuador 432.3.1 Documentos basicos .43 .2.3.2 Futuras decisiones polfticas .43

    2.4. Formular una estrategia para el aprovechamiento integral del recurso .44indice de figurasFigura 1 Potencia instalada en el Euador - 2008 7Figura 2 Potencial geotermico en el Ecuador 8Figura 3 Extension del area de interes en tufirio 29Figura 4 Modelo geotermico preliminar del area de Tutino 31Figura 5 Ubicacion de las areas de interes en Chachimbiro 33Figura 6 Ubicacion del area de chalupas 35Figura 7 Hoja de ruta para el desarrollo de la geotermia en el ecuador .45indice de tablasTabla 1Tabla 2Tabla 3Tabla 4

    Areas de lnteres Geotermico del Ecuador 16Potencial geotermico del ecuador 20Valuacion del potencial geotermoelectrico de tufirio 22Valuacion del potencial geotermoelectrico de chachimbiro 23

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    Tabla 5Tabla 6Tabla 7Tabla 8Tabla 9

    Eva lu ac i6 n del po te nc ia l g eo te rmoele ctr ic o de chalupas 24Eva lu ac i6 n del po te nc ia l g eo te rmoele ctr ic o de chacana 25Po te nc ia l g eo te rm ic o par a la g ener ac i6 n electrica 26Po te nc ia l g eo te rm ic o par a la g ener ac i6 n electrica 26Po te nc ia l g eo te rm ic o par a la g ener ac i6 n electrica 27

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    Primera parteEstado de situaci6n y perspectivas de la

    geotermia en el ecuador

    1. AntecedentesEI Ecuador dispone de tres fuentes econ6micas de energia primaria aptas para la generaci6nelectrica (Banco Mundial, 1986):

    Hidroenergfa; Gas Natural; Geotermia.En el afio 2008, la Potencia Electrica Instalada en el Ecuador totaliz6 5206 Mw, de loscuales 2498 Mw (48.0%) correspondieron a centrales termicas; 2052 Mw (39.4%) a centraleshidraulicas y 650 Mw (12.5%) a las importaciones desde Colombia y Peru.

    FIGURAlPOTENCIA INSTALADA EN EL ECUADOR - 2008

    Potencia Instalada 2008

    12,60% IllillTerrnica

    39,42%

    IllillHidraulicaIl l i l l importaciones

    Fuente: SIEE, Olade

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    La energia generada en el mismo afio llego a 19,108.69 Gwh, de los cuales 11,293.33Gwh (59.10%) provinieron de las centrales hidroelectricas; 7,3l3.48 Gwh (38.27%) de lastermicas, y 500.16 Gwh (2.62%) de la importacion (CONELEC, 2009).El Potencial hidroelectrico tecnica y economicamente aprovechable en el Ecuador es de

    24,122 Mw, del que actualmente se utiliza solo un 8%.El potencial geoterrnico, hasta ahora evaluado en las areas de interes prioritario asciende a

    534 Mw (Tufifio 138 Mw; Chachimbiro 113 Mw; Chalupas 283 Mw), sin que, hasta ahora, seinicie su aprovechamiento (figura 2).

    FIGURA 2POTENCIAL GEOTERMICO EN EL ECUADOR

    Fuente: ESPE,2009.La crisis electrica de finales de 2009 revelo la fragilidad que origina en la generacion

    hidroelectrica, la disminucion de los caudales, impredecible en una epoca de cambio climatico, asicomo la inconveniente dependencia de las importaciones de energia electrica,

    Resulta, ademas, paradojico que para la generacion termoelectrica se utilice un 30% dediesel, un derivado del petroleo que no se 10 refina en el Ecuador y, por consiguiente, se 10 tieneque importar a precios del mercado intemacional del petroleo, mientras se desaprovechan recursosmucho mas economicos y ambientalmente mas amigables.

    Con miras a revertir esta situacion, el Gobiemo Nacional ha previsto reducir en 10 puntosporcentuales (de 92% a 82%) la participacion del petroleo en la oferta energetica, en favor de las

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    fuentes de energia renovable, que se incrementaran de 9 a 24 millones de Barriles Equivalentes dePetroleo (BEP).La produccion de electricidad se la duplicara, al pasar de 13.3 a 26.4 miles de GWh, con una

    participacion del 80% de energia hidroelectrica, complementada con un 10% de energia renovable.La cantidad de energia que deberian cubrir las fuentes renovables implica la necesidadde aprovechamientos que puedan garantizar seguridad en el aprovisionamiento con un nivel de

    costos socialmente accesible. De acuerdo con las caracteristicas identificadas, la geotermia es lafuente renovable que ofrece las mejores condiciones tecnicas, econornicas y ambientales paracumplir ese proposito.Bajo la coyuntura antes descrita, resulta de singular importancia analizar objetivamentelos resultados y opciones para el desarrollo de la geotermia en el Ecuador.La existencia de recursos geotermicos de alta entaipia en la sierra norte se la vislumbradesde hace mas de treinta afios, cuando concluyo el estudio de Reconocimiento GeoterrnicoNacional, realizado por el ex INECEL y la OLADE.Entre 1979 y 1990 el ex INECEL desarrollo varios proyectos de exploracion geotermicaque, desafortunadamente, nunca superaron la fase de Prefactibilidad. El interes institucional por lageotermia fue decreciendo pauiatinamente, hasta desaparecer por compieto, en 1993, tres afiosantes de que se extinguiera eIINECEL.

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    2. La exploraci6n geotermica en el EcuadorLas caracteristicas geologicas del territorio del Ecuador son muy favorables para la existencia deuna importante anomalia regional del flujo de calor terrestre. Su posicion geodinamica, en elborde continental activo del occidente de Sudamerica, ha creado un ambiente favorable para queocurra una fusion parcial de la corteza y, de manera continua desde el periodo Terciario, seproduzca un ascenso de magmas hasta los niveles mas someros de la corteza terrestre.

    No es casual el hecho que en el territorio ecuatoriano se presente una de las mas altasconcentraciones de aparatos volcanicos diferenciados y de edad cuatemaria a reciente, cuyossistemas de alimentacion tienen que originar una anomalia del flujo de calor terrestre. El ArcoVolcanico Andino comprende alrededor de 200 voIcanes potencialmente activos; de ellos 43 seencuentran en el Ecuador continental.

    En tales condiciones y desde el punto de vista geologico, resulta que el Ecuador es uno delos mejores paises del mundo para la exploracion de energia geotermica,2.1 Investigaciones y estudios realizados por el ex INECEL

    (1979-1993)A partir de 1979, con el objetivo de diversificar la oferta de recursos naturales aptos para la generacionelectrica y reducir el uso de combustibles derivados del petroleo, el ex INECEL (Instituto Ecuatorianode Electrificacion) inicio las actividades de exploracion de los recursos geotermicos,

    Hasta 1985, esas actividades concitaron un apreciabie interes institucional que favorecioel desarrollo de los siguientes estudios y acciones conexas:

    Reconocimiento a Nivel Nacional, con la cooperacion tecnica de la OrganizacionLatinoamericana de Energia (OLADE); Prefactibilidad (IFase) del area de Tufifio; Prefactibilidad (IFase) del area de Chalupas;(La denominacion de "Prefactibilidad I Fase" corresponde a los estudiosgeocientificos de geologia, hidrogeologia y geoquimica necesarios para elaborar unmodelo geotermico conceptual, antes de que se inicie la exploracion del subsuelo).

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    En marzo de 1982, los Presidentes de Colombia y Ecuador suscribieron un Acuerdopara la exploraci6n conjunta del area Chiles-Cerro Negro- Tufifio, a traves de unproyecto binacional. En agosto de 1984, el Gobiemo de Italia y la Organizaci6n Latinoamericana deEnergia (OLADE) formalizaron un instrumento mediante el cual se Ie asign6 uncredito no reembolsable para financiar el Estudio de Prefactibilidad del ProyectoGeotermico Binacional Chiles-Cerro Negro- Tufifio, EI estudio conc1uy6 en 1987.Uno de los beneficios inmediatos de la actividades geotermicas en el ex INECEL, fue la

    formaci6n de un grupo de profesionales con experiencia en geologia, geoquimica y geofisicaaplicadas a la exploraci6n geotermica, el que Ie permiti6 realizar, con sus propios recursoshumanos y economicos, algunas otras investigaciones geocientificas de superficie en las areas deChalupas y Chachimbiro, que se las resefiara mas adelante.2.1.1 Estudio de reconocimiento geotermico nacional

    En 1979, el ex INECEL y la Organizaci6n Latinoamericana de Energia (OLADE), con laasesoria de Aquater de Italia, BRGM de Francia y el Instituto de Investigaciones Electricas de Mexico,desarrollaron el "Estudio de Reconocimiento Geotermico Nacional de la Republica del Ecuador".

    EI objetivo principal del estudio se 10 enfoc6 a a1canzar los siguientes objetivos: Identificar las zonas prospectivamente mas interesantes, en las que se puedasustentar la existencia de sistemas geotermicos econ6micamente explotables; Establecer un orden de prioridades para la continuaci6n de los estudiosexploratorios; y, Definir el alcance de los subsiguientes estudios de Prefactibilidad.

    (INECELIOLADE/Aquater/BRGM,1980).Para asignar un orden de prelaci6n a las diferentes areas de interes geotermico, el estudio

    de Reconocimiento Nacional tom6 en cuenta los siguientes factores: Ubicaci6n del area dentro de una zona afectada por fen6menos volcanicos de edadreciente, que favorecen la presencia de una anomalia regional del flujo de calor terrestre; Intensidad, frecuencia, volumen y edad del volcanismo; presencia de productosdiferenciados por fraccionamiento en el interior de una camara magmatica; Condiciones hidrogeol6gicas favorables y, en particular, la existencia de una recargade los acuiferos profundos eventualmente emplazados en el subsuelo; Tipo y caracteristicas quimicas de las manifestaciones termales; temperaturas de fondo,evaluadas con metodos geotermometricos, y las relaciones entre salinidad y terrnalidad ..En concordancia con 10 anterior y a partir de la informaci6n generada por dicho estudio,

    se definieron dos grupos con un diferente grado de interes geoterrnico (Figura 1):GRUPO A: Incluye las areas en las que se identificaron todas las condiciones geovuJcanol6gicase hidrogeoquimicas favorables para la presencia de sistemas geotermicos econ6micamenteexplotables: Tuflfio, Imbabura-Cayambe y Chalupas.GRUPO B: Agrupa a aqueUas areas en las cuales los indicios geotermicos no son tan completos:Ilalo, Chimborazo y Cuenca.

    EI area de Cuenca se la consider6 interesante, a pesar de que no esta afectada porvo1canismo reciente, en vista de las manifestaciones termales de alta temperatura (75C) y algunascaracteristicas estructurales que sugieren la posible presencia de una intrusi6n activa; en cambio,la de Chimborazo, que tiene evidencias de una actividad volcanica reciente, result6 menosatractiva por sus caracteristicas hidrogeol6gicas y termales.

    Para proseguir los estudios en la fase de Prefactibilidad el estudio recomend6 elegir unade las areas prioritarias inc1uidas en el Grupo A (Tufifio, Imbabura-Cayambe 0 Chalupas). EI areade Imbabura-Cayambe era bastante extensa, pues cubria unos 3,000 km2

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    Esto hizo necesario precisar las caracteristicas geovulcanologicas e hidrogeoquimicas, apartir de las cuales el mayor interes quedo restringido a la zona de Chachimbiro.2.1.2 Prefactibilidad (I Fase) del area de Tufitio

    Dentro de las recomendaciones del Estudio de Reconocimiento Nacional, se incluyo unprograma general de investigaciones, de caracter geologico e hidrogeoquimico, al que se 10denomino "Primera Fase del Estudio de Prefactibilidad".

    En forma complementaria, el estudio de Reeonoeimiento Geotermico Nacional, de laRepublica de Colombia, realizado en 1981 por la OLADE y el Instituto Colombiano de EnergiaElectrica (ICEL), determine el interes prioritario del area fronteriza con el Ecuador, contigua a lade Tufifio, que la denominaron "Chiles-Cerro Negro".

    En 1981, INECEL Y OLADE, con la asesoria de Geotermica Italiana s.r.l., desarrollaronun programa de investigaciones geocientificas orientado a elaborar un modelo geotermicopreliminar a ser complementado con tecnicas geofisicas, que tienen costos bastante mas altos.

    E! estudio en mencion determine que la anomalia termica regional originada por unaactividad volcanica persistente durante los ultimos cuatro millones de aiios, se habriaincrementado por la presencia de las camaras magmaticas que, desde haee 40,000 aiios, estanalimentando a los sistemas volcanicos del Cerro Negro y Chiles. La existeneia de dichas camaras,emplazadas en niveles someros de la corteza, se la evidencio a partir de la composicion quimica delos produetos volcanicos, que varian entre andesitas y riolitas, y las bajas presiones decristalizacion de los minerales, que tienen lugar solo en camaras muy someras.

    Con base en 10 anterior se estableei6 un modelo simpliticado de la camara magmatica 0Fuente de Calor.En marzo de 1982 los gobiemos de Ecuador y Colombia decidieron emprender la

    exploracion conjunta de toda el area de interes geotermico, para 10 cual suscribieron un acuerdoque marco el inicio del "Proyecto Geotermico Binacional Tufifio-Chiles-Cerro Negro".A inicios de 1983, el Ge610go Mauricio Retana, consultor de la OLADE, realize un

    trabajo de evaluacion geovulcanologica que confirmo los datos anteriores y recomendo larealizacion de algunos estudios complementarios, sobre la misma diseiplina, para que 10desarrolien en conjunto ICEL e INECEL.

    En 1983, con el prop6sito de homogenizar el nivel de informacion geologica ehidrogeoquimica dentro del area de interes, en ambos lados de la frontera, el ICEL complete unestudio al que Ie denomino "Prefaetibilidad, I Fase de Chiles-Cerro Negro".

    Entre las principales conclusiones de ese estudio se destacan las siguientes:La Fuente de Calor del Sistema Chiles-Cerro Negro estaria constituida por una camara

    somera y probablemente unica, que ha sido frecuentemente realimentada por magma procedentede los niveles mas profundos de la corteza. EI estudio presenta una reconstruccion de la historiaeruptiva de los volcanes Chiles y Cerro Negro, dentro de la cual se identifico un fuerte episodiovolcanico explosivo que no culmino en el colapso calderico, a partir de 10 cual se asumio que elliquido desalojado fue rapidamente reemplazado con nuevo magma.

    EI caracter subglacial de la mencionada erupcion explosiva habria hecho que lospiroclastos se movilicen rapidamente, como lahares y morrenas, y enmasearen el verdaderovolumen emitido desde una camara con un tamaiio considerable, como para eonstituir unaimportante fuente de calor.

    EI Reservorio geotermico estaria emplazado en una seeuencia lavica, de edad pliocenicay un espesor de hasta 1,000 m, sobre la eual se asientan los voIcanes Chiles y Cerro Negro. Lascaracteristicas tectonicas del area y la fragilidad de las lavas favorecen el desarrollo de unapermeabilidad secundaria, por fraeturamiento.La Capa Sello del sistema geotermico se habria origin ado por la alteracion hidrotermal yel sucesivo fenomeno de "self sealing" en el techo del reservorio.

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    2.1.3 Prefactibilidad (I Fase) del area de ChalupasEntre 1982 Y 1983, ex INECEL realizo un estudio geologico, hidrogeologico y

    geoquimico que cubrio la Caldera de Chalupas y una parte del volcan Cotopaxi, que se 1 0complemento posteriormente con una prospeccion gravimetrica, basicamente orientada acomprobar el modele estructural y verificar la presencia de un colapso calderico.

    El centro de interes geotermico es una caldera de 16 x 14 km, que se forme, hace 240,000afios por el colapso del estrato volcan Chalupas despues que una erupcion explosiva emitieraalrededor de 100 krn3 de material piroclastico.

    Los datos geovulcanologicos aportaron informacion valida para estructurar un modelogeotermico conceptual, no asi los geoquirnicos, en vista de la marcada escasez de fuentes termales,atribuible al hecho que toda el area esta cubierta por una potente capa impermeable de materialespiroclasticos, morrenas y depositos fluvio-lacustres, que formarian un sello hidraulico muy eficiente.2.1.4 Prefactibilidad del proyecto binacional Tufino-Chiles-Cerro Negro

    Con el respaldo economico del Gobierno de Italia, la OLADE conjuntamente con ICELde Colombia e INECEL de Ecuador, acordaron la realizacion del "Estudio de Prefactibilidad delProyecto Binacional Tufifio-Chiles-Cerro Negro", que se 1 0 desarrollo entre 1986 y 1987, con laasesoria de Aquater s.p.a.

    Los estudios exploratorios cubrieron las areas de: Tufifio-Chiles-Cerro Negro (ProyectoBinacional), Chalpatan (Ecuador) y Cumbal (Colombia), con una extension total de 250 knr',dentro de las cuales se desarrollaron investigaciones geologicas, geoqufmicas, hidrogeologicas ygeofisicas orientadas a sustentar un modele geotermico conceptual, que se 1 0 describira ycornentara mas adelante.

    Despues de que conc1uyera el estudio de Prefactibilidad del Proyecto Binacional Tufifio-Chiles-Cerro Negro, el ex INECEL realizo, con sus propios recursos, los siguientes estudios:2.1.5 Investigaci6n geofisica con el rnetodo de la resistividad electrica (SEV)en la zona de Chachimbiro

    Entre agosto de 1989 y febrero de 1990, se desarrollo una investigacion geoflsica queincluyo la realizacion de 53 sondeos electricos verticales (SEV), con el dispositivoSchulumberger, que perseguia los siguientes objetivos: Obtener secciones verticales de resistividad para identificar probables areas conactividad hidrotermal 0 con la presencia de fluidos calientes; Mejorar los datos geologicos de superficie.Por causas inexplicadas casi toda la investigacion geofisica se la realize en la Depresion

    Iterandina, en algunas zonas cercanas a las poblaciones de Salinas, Tumbabiro, Tapiapamba yChaltura, que se encuentran bastante alejadas del area de interes, En consecuencia, habria sidoprevisible anticipar la conclusion a la que llego finalmente el estudio; "un prospecto geotermicocon fluidos calentados geotermicamente ocurrira en algun lugar hacia las partes topograficamentemas altas de la region (volcanes)" y que "( ... ) los datos (geofisicos) disponibles al momento, nopueden ser utilizados para determinar la forma y extension del sistema geotermico".2.1.6 Estudio geotermico con tecnlcas isot6picas y geoquimicas(INECEL-IAEA,1990)

    Entre 1986 Y 1990 el ex INECEL y el Organismo Internacional de Energia Atomica(!AEA), realizaron un trabajo de muestreo y analisis quimicos e isotopicos de aguas y gases enocho (08) areas geotermicas (Tufifio, Chachimbiro, Cuicocha, Papallacta, Chalupas, Tungurahua,Chimborazo y Cuenca), con miras a re-evaluar su interes geotermico.

    Los principales resultados de ese estudio, que estuvo sustentado en un adecuado numerode muestras y buena cali dad de los datos analiticos, confirmaron el interes de Chachimbiro,

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    plantearon algunas dudas sobre Tufifio, mientras que en Chalupas, el metodo no result6 de muchautilidad, en vista de las caracteristicas de las aguas muestreadas.2.1.7 Autorizaci6n a ODIN Mines-GENZL para la construcci6n de una centralelectrica en Tufifio

    13

    El31 de enero de 1994, mediante Resoluci6n No. 018, el Directorio delINECEL autoriz6 ala Asociaci6n ODIN Mines y GENZL para que, "por su cuenta y riesgo construya la central electricageneradora que resulte factible desarrollar, cuyas caracterfsticas deberan ser informadas a INECEL".

    El 22 de julio de 1996, el Gerente General de INECEL le notific6 formalmente alrepresentante de ese consorcio que; "despues que han pasado treinta meses, desde la rnencionadaautorizaci6n, y el INECEL no ha sido informado por el consorcio por usted representado, muchoagradecere a usted informarme en el plazo de 8 dias, de todas las actividades realizadas hasta elmomenta asi como de las inversiones realizadas, en el Proyecto Tufifio".

    Del contenido de la antes referida comunicaci6n se desprende que la autorizaci6nconcedida a ODIN Mines-GENZL nunca produjo resultados, ni siquiera en cuanto a mejorar elconocimiento del area, en vista de 1 0 cual el Directorio de INECEL revoc6 la autorizaci6n, envista del incumplimiento de las actividades ofertadas

    No obstante 1 0 anterior, en el Informe "Perfil del Proyecto Geotermico Chalupas yResumen de otras areas geotermicas en el Ecuador" (CONELEC 2008), elaborado por el lug.Bernardo Beate, se menciona una investigaci6n magneto tehirica en el area de Tufifio, que lahabrta realizado, en 1994, Tecniseguros-GENZL. No se conoce el papel que desempefiaba en elproyecto la empresa nacional de seguros Tecniseguros.2.2 Exploracion de recursos geotermicos de media y baja ental piapor ellnstituto Nacional de Energia -INE-Se debe subrayar, como premisa, que en algunas extensas areas de la parte centro-norte de laRegi6n Interandina del Ecuador, es muy probable que se encuentren gradientes geotermicosan6malos suficientes para originar reservorios geotermicos de baja entalpia, emplazados a pocaprofundidad, que pueden aprovecharse en algunos procesos industriales que utilizan agua calientepara sustituir el uso de combustibles derivados del petr6leo.

    Para tal prop6sito, en 1985, el antiguo Instituto Nacional de Energia (INE) desarro1l6 unproyecto orientado a investigar los recursos geotermicos de media y baja entalpfa, a la vez quepromover el interes de los industriales de Quito y Cuenca, por sustituir el uso de combustibles para laproducci6n de agua caliente que, en el Valle de Los Chillos, se 1 0 habia evaluado en 4000 TEP por afio.

    El proyecto demostrativo evidenci6 obstaculos insalvables como; la dispersi6n geograficade las plantas industriales eventualmente interesadas y, sobretodo, el bajo nivel de los preciosinternos del diesel (US$ 0.611gal) que hacfa poco atractiva la idea de modificar 0 sustituir elsistema de provisi6n energetica,2.3 Estudios e investigaciones posteriores a la desaparlciondellNECEL

    2.3.1 Estudio estrateqico para el desarrollo de la geotermia enel Ecuador (CEPAL)En 1996, a partir de una persistente preocupacion de los gobiemos de los paises

    centroamericanos y el renovado interes de algunos paises de America del Sur por el aprovechamientode los recursos geotermicos, la CEPAL Y la Uni6n Europea (Comisi6n Europea, DGXVII) acordaronla realizaci6n de un proyecto regional denominado "Desarrollo de los Recursos Geotermicos enAmerica Latina y el Caribe", al que se 1 0 concibi6 como el nexo indispensable para otro, de mas largoplazo, orientado a instrumentar un Programa Regional de Asistencia Tecnica para identificar ypromocionar acciones concretas 0 proyectos-piloto y un fortalecimiento de la capacidad de gesti6n delos recursos geotermicos en algunos paises seleccionados.

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    El objetivo general del proyecto CEPALICE estuvo orientado a "Fortalecer la capacidadinstitucional, legal y promocional, para fomentar la explotaci6n sustentable de los recursosgeotermicos de America Latina y prom over un mayor intercambio comercial y tecnol6gico entrelos paises de la Region y de la Uni6n Europea'', y uno de los objetivos especfjicos el de"Contribuir al diseiio de estrategias nacionales para la identificaci6n y explotaci6n de losrecursos geotermicos".

    En 1998, al conc1uir la primera Fase del proyecto, mas de un pais de la region habia sidoconsiderado para la realizacion de los estudios estrategicos; no obstante, la CEPAL estimonecesario y sobretodo realista, enfocar los esfuerzos de la segunda fase en un solo pais piloto dealto impacto y valor demostrativo, como el Ecuador, que presentaba las siguientes ventajas paradesarrollar el estudio:

    El Ecuador es uno de los paises con un mas alto potencial geotermico (alrededor de534 MW, segun datos del SIEE de OLADE), entre los que todavia no handesarrollado la geotermia. Las aplicaciones electricas, asf como los usos directos del calor geotermico podrfanjugar un papel trascendente en las politicas de desarrollo sustentable de areas ruralesy en la lucha contra la pobreza. Existia un dec1arado interes por parte de diferentes entidades del Gobiemo porimpulsar el desarrollo geotermico (INECEL, Ministerio de Energfa, CONAM, etc.).El interes demostrado por las autoridades ecuatorianas por el trabajo realizado durante laprimera fase del proyecto CEPALIUE, junto con el apoyo para la realizacion de la segunda,indicaban condiciones favorables para arribar a resultados concretos.La Subsecretarfa de Electrificacion, del Ministerio de Energfa y Minas del Ecuador,solicito oficialmente a la CEPAL la cooperacion tecnica para elaborar un "Plan Estrategico de

    Desarrollo de la Geotermia en el Ecuador", que se 10 podria incorporar en el Plan Nacional deElectrificacion del CONELEC. Asi tambien, manifesto su interes por reglamentar los aspectosrelacionados con uso de fuentes nuevas y renovables de energia y, particularmente, de lageotermia, en el ambito de una nueva Ley de Regimen del Sector Electrico.

    El estudio estrategico del Ecuador, elaborado por el Ing. Eduardo Aguilera, Consultor deCEPAL, comprendio, basicamente, las siguientes actividades: Conformacion de un grupo de trabajo ad-hoc integrado por expertos del Proyecto ytecnicos del Gobiemo. Recopilacion y organizacion de los datos de los proyectos de exploracion geotermicadesarrollados hasta la fecha. Elaboraci6n de un Catalogo Nacional de Geotermia, con una selecci6n de losprospectos mas .importantes y la descripcion de los mismos. Evaluacion actual y perspectivas del mercado local y regional. Elaboracion de un Estudio Estrategico para el desarrollo de la geotermia, en el que seidentificaron los problemas que han impedido el desarrollo del recurso.

    2.3.2 Evaluaci6n del entorno del proyecto geotermico binacional "Tufifio-Chiles-Cerro Negro (CEPAL-OLADE-GTZ, 2000)EI Proyecto Geotermico Regional CEPALiCCE habfa incluido dentro del "EstudioEstrategico para el Desarrollo de la Geotermia en el Ecuador" una actividad concemiente a la

    evaluacion actual y de perspectiva del Proyecto Tufifio-Chiles-Cerro Negro.En mayo de 1999, despues de un extenso perfodo de inactividad, basicamente causado por lasreformas estructurales del sector electrico de Colombia y Ecuador, el Ministerio de RelacionesExteriores del Ecuador, convoco la "III Reunion del Comite Tecnico Binacional sobre Geotermia",

    para incorporar los nuevos actores del desarrollo geotermico de ambos paises y recomendar larealizacion del un estudio de actualizacion y evaluacion del entomo del Proyecto Binacional.

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    El estudio en referencia quedo bajo la responsabilidad del Dr. Manlio Coviello,funcionario de la CEPAL, Yse 10 realize mediante una estrecha colaboracion con las institucionesnacionales de ambos paises. Un objetivo especifico, de caracter urgente, consistia en viabilizar lapresentacion de un PDF del Proyecto Binacional, ante el Global Environmental Facility -GEF-,del Banco Mundial.

    Como una demostracion del nivel de interes y cooperacion binacional, el20 de octubre de1999 se suscribio, en Bogota, el "Acuerdo entre la Republica del Ecuador y la Republica deColombia para el Aprovechamiento Integral de la Energia Geotermica", que fue perfeccionado atraves del canje de los instrumentos de ratificacion.

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    2.3.3 Caracterizaci6n geoquimica e isot6pica de los acuiferos hidrotermalesdel Ecuador (ESPE-IAEA, 2002)En1999, la Escuela Politecnica del Ejercito -ESPE- y el Organismo Internacional deEnergia Atomica -IAEA- iniciaron el proyecto "Caracterizacion geoquimica e isotopica de losacuiferos hidrotermales del Ecuador", orientado a complementar la informacion geoquimica eisotopica de las areas de: Chachimbiro, Tufifio y Papallacta; sin embargo, algunas complicaciones

    administrativas y presupuestarias, que aparecieron durante la realizacion de las investigaciones,obligaron a concentrar las actividades en las areas de Chachimbiro y Tufifio, El trabajo enmencion, que concluyo en 2002, es el mas reciente y de mayor detalle de todos los anteriores.En el area de Chachimbiro se tomaron 20 muestras de agua, sobre las que se realizaronanal isis qufmicos e isotopicos, Tambien se analizo la composicion quimica e isotopica (He y Ne)de 3 muestras de gases disueltos en las aguas termales. El estudio confirmo la posibilidad que enel area de Chachimbiro exista un reservorio geotermico de alta entalpfa, aprovechable para lageneracion electrica

    En el area de Tufifio se recolectaron 13 muestras de agua. La principal conclusion delindica que "las aguas (termales) provienen de acuiferos superficiales modificados por gasescalientes", a la vez que confirmo anteriores inquietudes respecto a las evidencias de unainteraccion agua - roca de alta temperatura.2.3.4 Perfil del perfil del proyecto geotermico chalupas y resumen de otrasareas geotermicas en el Ecuador

    En 2008 el CONELEC contrato, con el Ing. Bernardo Beate, una el estudio de consultoria"Perfil del Proyecto Geotermico Chalupas y Resumen de Otras Areas Geotermicas en el Ecuador".Las principales conclusiones del estudio fueron: El proyecto geotermico Chalupas es prioritario respecto a otras areas geotermicas. El modelo geotermico preliminar propuesto por INECEL en 1983, es valido y suprincipal punto a favor es una gran fuente de calor a niveles someros. Su potencial(hipotetico) esta estimado en 283 Mw. El sistema hidrotermal de alta temperatura (200DC) esta escondido debajo de unapotente capa sella formada por tobas que rellenaron la caldera y se encuentra alojadoen una tramp a estructural calderica a por 10 menos 2000 m de pro fundi dad. Chalupas esta actualmente en la fase de prefactibilidad inicial y para llevarlo a la fase defactibilidad hay que realizar trabajos exploratorios de geofisica principalmente sondeosmagnetoteluricos (MT) que permitan ubicar el tope del reservorio que se constituye en elobjetivo de las perforaciones exploratorias profundas.El estudio en rnencion incluye una estimacion del "Costo total del Proyecto GeotermicoChalupas 50 Mw", que asciende a 175 MUSD, desagregado como sigue: Perforacion de 21 Pozos Profundos con diametro de Produccion 61.25 MUSD Obras Civiles y Equipo Electromecanico 94.50 MUSD Disefio y Construccion de Vaporductos 12.25 MUSD Disefio y Construccion de la Linea de Transmision 7.00 MUSD

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    TOTAL 175.00 MUSD

    Documento Ta ll er G e ot erm ia e n e l E cu ado r: u n a hoj a d e r ut a p ar a s u d es ar ro ll o .. .

    En el presupuesto general estimado se habria asumido un costo promedio de 2.92MUSD por cada pozo profundo de 1,900 m. No aparece el costo de la carretera de acceso, excavaci6n de plataformas y carreterasentre los sitios de perforaci6n, que constituyen rubros importantes. Tampoco se ha incluido los costos de la exploraci6n en la fase de prefactibilidad. No aparecen desagregados los costos de ingenieria y administraci6n, pruebas deproducci6n, monitoreo y remediaci6n ambiental, que constituyen rubros importantes. Para estimar el costo de la Linea de Transmisi6n no se menciona, como referencia,longitud ni voltaje.En el acapite "Resumen de otras areas Geotermicas del Ecuador (que mas tenemos en

    geotermia en el Ecuador?)", el consultor presenta una lista de veintid6s (22) areas de interesgeotermico, elaborada con base en los estudios anteriores de reconocimiento y evaluaci6n de losrecursos geotermicos, La lista antes mencionada aparece en la siguiente tabla.

    TABLAlAREAS DE INTERES GEOTERMICO EN EL ECUADORArea1. Tufmo- Chiles2. Chachimbiro3. Banos de Cuenca4. Chimborazo5. Chacana6. A1cedo (Galapagos)7. Chalpatan8. Ilal69. Salinas de Bolivar10. Guapan11. San Vicente12. Portovelo13. Cuicocha14. Cayarnbe15. Pululahua16. Guagua Pichincha17. Tungurahua18. 1mbabura19. Mojanda20. Iguan21. Soche22. Reventador

    Caracteristicas principalesProspecto estudiado a nivel de Prefact ibi lidadBuenos indicios geologicos y geoquimicosFuentes de termalidad medio-al ta , s in vo1canismo recienteCercana al V. idem. Fuentes de termalidad mediaPosible caldera riolitica, fuentes de termalidad mediaVolcan ActivoCaldera de colapso con manifestaciones de baja termalidadVolcan pleistocer.ico, fuentes de termalidad baja a media.Fuentes de baja termalidad, vo1canismo antiguoFuentes de termalidad media, vo1canismo antiguoArea costera con manifestaciones de baja termalidadDistrito minero en la Llanura CosteraVolcan ActivoVolcan ActivoVo1can ActivoVolcan ActivoVolcan ActivoVolcan ActivoVolcan ActivoVolcan ActivoVolcan ActivoVolcan Activo

    Fuente: Conelec, 2008.

    En la lista de arriba se destaca la presencia de 11 areas (50% del total) ubicadas sobrevolcanes activos. Esta condici6n limitaria la posibilidad de que se Begue a estructurar proyectos"banqueables", en vista que, al riesgo minero caracteristico de las primeras etapas de laexploraci6n geoterrnica, se le estaria afiadiendo un riesgo natural que se reflejara en un riesgofinanciero. Los riesgos que no pueden ser realisticamente evitados hacen que se incremente elcosto de capital 0 que disminuya la tasa de retorno.

    Por otro lado, se debe establecer que no todas las areas con volcanismo activo son,necesariamente, el sitio de un campo geotermico econ6micamente explotable (Di Paola M.G., 1985)1.

    1 Di Paola M.G.,1995. International Cooperation Policies in the field on geothermal energy. Regional Seminar'The role of New and Renewable Sources of Energy in the Sustainable Development of Latin America and theCaribbean: the Case of Geothermal Energy". ECLAC, Santiago, Chile, October 1995.

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    Existen muchos casos en los que se han medido bajas temperaturas en pozos perforados enlas pendientes de volcanes activos como el Vesubio, Italia (Bernasconi et al.,1981i y Piton de laFournaise (Isla de La Reunion), donde se habian previsto mejores resultados (Stieljes, L., 1985lEn tal virtud, los indicios provistos por la geodinamica, pese a ser fundamentales,tienen solo un valor cualitativo, que no conviene sobreestimarlo en la fase de arranque de unproyecto de exploracion geotermica, Aun cuando las caracteristicas geodinamicas hubieran sido

    correctamente evaluadas, esto no significa, necesariamente, el descubrimiento de un campogeotermico porque la temperatura debe estar necesariamente acompafiada de una buenapermeabilidad de las rocas del reservorio.2.3.5 Elaboraclon de termlnos de referencia para la contratacion de serviciosde perforacion y recomendaciones para la ubicacion de pozos de gradiente enalguna zona geotermica del Ecuador

    En septiembre de 2008 el Ministerio de Electricidad y Energia Renovable contrato losservicios de consultoria del lng. Leonel Vaca, de nacionalidad costarricense, para que elabore losterminos de referencia para la contratacion de servicios de perforacion de pozos de gradiente y presenterecomendaciones para la ubicacion de dichos pozos, en alguna zona geotermica del Ecuador.

    El consultor se comprometio a analizar la informacion existente en el MEER sobre losestudios realizados en las areas geotermicas del Ecuador y determinar la conveniencia de realizarpozos de gradiente termico en alguna de elIas, que cuente con estudios suficientemente avanzadospara justificar esta inversion.

    Despues de revisar la informacion, a la que le califico de incompleta y deteriorada,concluyo que el area de Tufifio- Chiles- Cerro Negro es la que tiene los estudios con un mayorgrado de desarrollo. Con base en 10 anterior considero que las primeras perforaciones de gradientese las debia realizar en esa areaRespecto a la ubicacion de los pozos de gradiente, considero que los sitios que presentanlas mejores probabilidades de exito en la generacion de mayor informacion sobre el yacimiento

    geotermico inferido en la zona de -Tufifio- Chiles- Cerro Negro son los que propuso la "JuntaAsesora" del Proyecto OLADE- ICEL- INECEL.A la terminacion del plazo del contrato, en diciembre de 2008, el Consultor entrego los

    Terminos de Referencia (TdR) para la contratacion de los servicios de perforacion en pequefiodiametro, y para la compra de equipo de medicion de temperatura y presion y el sistema deizamiento de estas herramientas para su manipulacion dentro del pozo.2.3.6 Perforacion de un pozo somero y de diametro reducido en Tufifio(MEER, 2009)

    Bacia finales de 2008, el Ministerio de Electricidad y Energia Renovable -MEER-contrato la realizacion de una perforacion somera y de pequefio diametro (NQ), orientada acumplir la recomendacion del Estudio de Prefactibilidad atinente a afianzar el modelo conceptualde OLADE-Aquater, 1987.El trabajo de perforacion 10 realizo la compafiia nacional HlGGECO por un montocontractual de U.S. $234,000.00. Comenzo el 26 de febrero de 2009 y termino el19 de marzo del

    mismo afio, alcanzando una profundidad de 554 m. Los resultados se los comenta mas adelante.2.3.7 Estudios geotermicos en Tufino y chatpatan (MEER, 2009)

    Entre junio y diciembre de 2009, un equipo tecnico del Ministerio de Electricidad yEnergia Renovable -MEER- desarrollo algunas actividades de mapeamiento geologico

    2 Bernasconi A. et al., 1985. Risultati preliminary dell' esplorazione geotermica profonda nell' area volcanica delSomma Vesuvio. Rend. Soc. Geoi. It., VolA.3 Stieljes, L., 1985. Statitical and probabilistic approach to volcanic hazard for the location of geothermal wells andplant in Foumaise active volcanoe (Reunion Island). Proceedings of the International Symposium on GeothermalEnergy, International Volume GRC, Davis, Ca,USA.

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    complementadas con la elaboracion de mapas con algunos parametres fisicos y quimicosgenerales de las vertientes termales, a escalas variables entre 1: 50,000 y 1: 100,000, quecorresponden a una Fase de Reconocimiento, cuando es conocido que en esa area se ha conc1uidola de Prefactibilidad.En tales condiciones, no aportaron para mejorar el conocimiento de las caracteristicasgeologicas y geotermicas del area.Los productos elaborados fueron los siguientes:1. Mapa de Temperatura de Aguas Superficiales, 1: 50.000;2. Mapa de Salinidad de Aguas Superficiales, 1: 50.000;3. Mapa de Conductividad de Aguas Superficiales, 1: 50.000;4. Mapa de Temperatura de Manantiales Termales, 1: 50.000;5. Mapa de Salinidad de Manantiales Termales, 1: 50.000;6. Mapa de Conductividad de Manantiales Termales, 1: 50.000;7. Mapa Geologico a DetaIIe de las Lagunas Verdes, 1: 10.000;8. Mapa Geologico Regional, Proyecto Tufifio, 1: 100.000;9. Mapa Geologico PotrerilIos, Proyecto Tufifio, 1: 10.000;10. Modelo 3D del Area de Tufifio-Lagunas Verdes-Chiles;11. Mapa de Isotemperatura de Aguas Superficiales, 1: 100.000;12. Mapa de Isosalinidad de Aguas Superficiales, 1: 100.000;13. Mapa de Isoconductividad de Aguas Superficiales, 1: 100.000;14. Mapa de Isotemperatura de Manantiales Termales, 1: 100.000;15. Mapa de Isosalinidad de Manantiales Termales, 1: 100.000;16. Mapa de Isoconductividad de Manantiales Termales, 1: 100.000;17. Mapa de Ubicacion de Pozos Exploratorios, 1: 50.000;18. Mapa Volcanoestructural de Manantiales, 1: 100.000.

    2.3.8 Estudio de reconocimiento avanzado de prospectos geotermicosTufifio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana (CELEC-UNEG)En 2008, ELECTROGUA YAS una empresa generadora termoelectrica, de propiedad delex Fondo de Solidaridad del Estado Ecuatoriano, con sede en Guayaquil, contrato servicios deconsultoria para realizar el "Estudio de Reconocimiento Avanzado de Prospectos GeotermicosTufifio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana".Electroguayas -CELEC-UNEG- es actualmente una unidad de negocio de la CorporacionElectrica Nacional (CELEC).El estudio en men cion recopilo y sistematizo la informacion existente sobre laexploracion geotermica realizada en las areas de Tufifio, Chachimbiro y Chalupas.Adicionalmente, a partir de la informacion geologico-geoquimica generada por el mismoestudio de reconocimiento, realize una evaluacion preliminar del potencial del Area de Chacana,que alcanzarta 606 Mw, como reserva probable, en tres areas ubicadas dentro de la caldera

    riolitica; Cachiyacu (379 Mw), Jamanco (129 Mw) y Oyacachi (100 Mw).El estudio conc1uye que el potencial de Chacana es mas alto, considerando que la calderapodrfa constituir una gigantesca unidad magmatica, 1 0 que considera muy probable dada su altaconcentracion de centros eruptivos (volcanes) evolucionados de edad joven, que indica lapresencia de una importante anomalia de calor en niveles someros de la corteza. Con base en estahipotesis las reservas probables podrfan ascender a 1.482 Mw.2.3.9 Estudio de prefactibilidad en Chachimbiro

    A partir de abril de 2009, la Escuela Politecnica del Ejercito -ESPE- y la SecretariaNacional de Ciencia y Tecnologia -SENACYT- estan desarroIIando el Proyecto: "Investigacionpara la utilizacion de energia geotermica en Chachimbiro, Imbabura".

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    D oc um en to T all er G eoterm ia en el E cu ador: una hoja de ruta para su d esarro llo ...

    EI objetivo general del proyecto apunta a "elaborar un modelo geotermico conceptual,sustentado en investigaciones geologicas, geoquimicas y geofisicas, para evaluar la extension ycaracteristicas de un posible reservorio de vapor natural aprovechable para la generacion electrica".Entre los objetivos especificos se menciona a los siguientes: Investigar las estructuras tectonicas regionales, los aparatos y productos volcanicosrecientes, para evaluar la existencia de una fuente de calor; Estirnar la extension, espesor y caracteristicas fisicas de las lavas antiguas y rocas delbasamento pre-volcanico, que constituirian el reservorio geotermico; Determinar la presencia de una capa de rocas impermeables (capa sello),posiblemente originada por los procesos de alteracion hidrotermal; Identificar las areas con anomalias del campo magnetico y gravimetrico, originadaspor la concentracion del calor terrestre en los niveles superficiales de la corteza; Medir los valores de la resistividad electric a de las rocas del subsuelo, hasta unaprofundidad de 1500 a 2000 m, a la que se encontraria el reservorio geotermico; Verificar la presencia de estructuras tectonicas y el techo del reservorio medianteSondeos Electricos Verticales (SEV) y Magneto Teluricos (MT); Ubicar los sitios mas favorables para la perforacion de pozos exploratoriosprofundos para descubrir el recurso; Elaborar un perfil para el desarrollo energetico del recurso geotermico.El proyecto tiene un plazo de ejecucion de 24 meses, que termina el30 de marzo de 2011,y cuenta con un presupuesto de 1.125.000,00 U.S. Dolares.

    3. Evaluaci6n del potencial geotermico3.1 Evaluaci6n preliminar de INECEL, 1990

    En 1990, el ex INECEL reconocio la necesidad de generar informacion sobre el potencialgeotermico, utilizable para los fines de planificacion del sector electrico. Para cumplir talpropos ito, el Ing. Eduardo Almeida, Jefe del Proyecto Geotermico, elaboro un estudio preliminarsustentado en la informacion de superficie disponible sobre las areas de Tufifio, Chachimbiro yChalupas, pues en ninguna de ellas se habia superado la fase de prefactibilidad.

    El mencionado estudio se fundamento en los metodos; Volumetrico y de la Cantidad deCalor Magmatico, a partir de los cuales evaluo el Recurso Geotermico Base Accesible (RGBA),el Recurso Geotermico Economico, la Reserva Geotermica y la Potencia Electrica Aprovechable,en las areas de Tufifio, Chachimbiro y Chalupas.El metodo del calor magmatico se apoya en el hecho que los magmas ascienden desde dondese originan, en los niveles inferiores de la corteza, con una temperatura inicial de unos 1,200C y seacumulan en los niveles superiores de la misma en camaras magmaticas desde las cuales se transmitecalor, por conduccion, hacia las rocas encajantes (Barberi, F.; Marinelli, G., 1987).Para la aplicacion de este metodo se requiere un modele de la camara magmatica(profundidad, geometria, volumen, edad, temperatura inicial y final), elaborado a partir deinformacion geologica y petrologica, Con base en el modele se realiza una estimacion teorica sobre

    la transmision del calor, por conduccion y conveccion, y el correspondiente gradiente termico.Para aplicar el metodo volumetrico utilize la metodologia de Muffler P. y Cataldi R.(1977), con algunas adaptaciones indispensables para compatibilizarla con el nivel de lainformacion disponible, generada solamente a partir de investigaciones de superficie.El metodo volumetrico comienza con una determinacion analitica de la energia caloricaalmacenada en un determinado volumen de roca, ubicado entre la superficie del suelo y unaprofundidad de 3 km, a la cual se la denomina Recurso Geotermico Base Accesible (RGBA). Lapequefia fraccion del RGBA que se la puede extraer hasta la superficie, es el Recurso Geotermico(RG), tal como se presenta en la Tabla 2.

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    La evaluaci6n del RGBA se la tiene que realizar dentro de segmentos aislados,determinados a partir de unidades hidrogeol6gicas y de los elementos del modelo geotermico, consus respectivas propiedades fisicas (temperaturas medias, porosidades, calor especifico,densidades). Asi se puede evaluar el calor contenido en cada uno de los segmentos que tienendistintas caracteristicas.

    El metoda volumetrico de Muffler y Cataldi ha demostrado ser el mas confiable entre losque se pueden aplicar en las etapas intermedias de la exploraci6n, cuando estan disponibles soloalgunos parametres fundamentales del sistema geotermico. Uno de los casos citados en labibliografia, sobre su aplicaci6n satisfactoria, es la evaluaci6n del potencial geotermico de losEstados Unidos de Norteamerica (Muffler, 1979)4.

    Con base en 10 anterior, a la evaluaci6n preliminar del potencial geotermico del Ecuadorelaborada por INECEL, (1990) se la debe considerar como una base de referenda para orientar laplanificaci6n energetica; no obstante, se remarca el hecho que, para determinar un valor precisodel potencial energetico de un campo geotermico, es imprescindible completar la fase defactibilidad, durante la cual se descubre el recurso con la perforaci6n de pozos profundos y lasposteriores pruebas de producci6n con la que se determina, entre otros parametres fundamentales;la presi6n, el caudal masico, la entalpia y la composici6n quimica de los fluidos.Ante la falta de datos experimentales sobre las caracteristicas fisicas de las rocas y de losfluidos alojados en cada segmento, que se los obtiene a partir de las perforaciones profundas, la

    evaluaci6n preliminar los ha suplido con estimaciones coherentes con la informacion disponible.La temperatura, a partir de los geotermometros quimicos 0 con tecnicas petrologicas; lasporosidades, densidades, calor especifico y factor de recuperaci6n, mediante una extrapolacion delos datos determinados en campos geotermicos con caracteristicas geol6gicas similares a nuestrasareas de interes (Los Azufres, Mexico y Momotombo, Nicaragua).Para evaluar el Recurso Geoterrnico (RG) es necesario elaborar los datos sobre laporosidad efectiva de cada segmento 0 unidad hidrogeologica, en vista que el calor se 10 transportaala superficie por medio del agua, vapor 0 una mezcla de ambos, que se pueden desplazar a travesde las fracturas naturales de la roca.Las reservas geotermicas para usos no electricos son la que se encuentran en la coberturadel sistema y se las puede emplear para usos directos tales como; calentamiento de invemaderos,secado de granos, pasteurizacion, liofilizacion, etc.

    TABLA 2POTENCIAL GEOTERMICO DEL ECUADOR (INECEL, 1990)Area RGBA (J) RGE (J) R G (J) Potencia (Mw)1.Tufino - Chiles2. Chachimbiro3. ChalupasTotal

    5.62E+192.32E+196.72E+191. 47 E+20

    2.90E+189.04E+173.27E+187.07 E+18

    4.93E+173.79E+164.56E+179. 87E+17

    201156411768

    Fuente:Inecel,1990.RGBA= RecursoGeotermicoBaseAccesibleRGE= RecursoGeotermicoEcon6micoRG= ReservaGeotermicaPOTENCIA= PotenciaInstalableTotal3.2 Evaluaci6n del potencial geotermico del area de chacana

    (CELEC-UNEG, 2009)El area de Chacana esta ubicada a 60 km al E de la ciudad de Quito en el ambito de laCordillera Real. Cubre una superficie de 100 km x 50 km, comprendida entre las elevaciones 3,300 y

    4 Muffler., L.J.P., 1979."Assessmentof geothermalresourcesof theUnited States -1978", u . s . Geological SurveyCircular 790, 163pp.

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    4,200 m, en la Provincia del Napo. Dentro de ella afloran las aguas termales de Papallacta, conocidasy analizadas desde cuando se realize el Estudio de Reconocimiento Geotermico Nacional.El interes geotermico de esta area se relaciona con la presencia de una caldera riolitica,con una historia geologica de alrededor de 3 Ma, actualmente casi irreconocible en el terreno. Lamayor parte de la superficie del prospecto esta inc1uida en el area de las reservas ecologicasAntisana y Cayambe-Coca, que constituyen territorios ambientalmente muy sensibles.En el Informe Final del "Estudio de Reconocimiento Avanzado de los ProspectosGeotermicos Tufifio, Chachimbiro, Chalupas y Chacana", dentro del cual esta inc1uido el"Prospecto Geotermico Chacana" (Torno 5), elaborado por el lng. Bernardo Beate, se incluye una"Estimacion del Potencial en Mwe".

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    Dicha estimacion estaria basada en "la metodologia propuesta por el USGS (1978) parasistemas hidrotermales convectivos relacionados con fuentes igneas y con temperaturas mayores a150C en el reservorio. El metoda consiste en calcular la energia termica contenida en el reservorio,es decir se cuantifica el Recurso Geotermico Base Accesible en unidades de 1018 Joules".La informacion disponible sobre esta area, para sustentar la evaluacion del potencialgeotermico, corresponde a geologia y geoquimica en un nivel de reconocimiento; porconsiguiente, se debe establecer que el modelo geotermico conceptual tiene un caracter muypreliminar, que tendria que ser validado con la siguiente informacion basica, mencionada en lasrecomendaciones del mismo estudio: Realizar un mapeo geologico de detalle, que incluya estudios petrologicos e isotopicos; Determinar edades radiometricas de todas las unidades litoestratigraficas, toda vezque no se ha realizado ninguna; Elaborar un modelo sobre la evolucion espacio-temporal del complejo volcanico; Elaborar un modelo de las camaras magmaticas; Muestrear y analizar a detalle las fuentes termales y gases disueltos; Precisar los datos de las temperaturas de fondo, mediante geotermometros "mas

    calibrados" .Aparte de las limitaciones en el nivel de informacion, propias de la etapa en I a que seencuentra la expl or ac ion geot erm ica, se nota que el trabajo de evaluacion del potencial tiene un caracterexpeditivo, porque prescinde de una serie de datos necesarios para cumplir los pasos que establece la

    metodologia deMuffler L.P., para configurar resultados que puedan aproximarse a la realidad.En las Tablas 7 y 9 se puede apreciar al nivel de informacion en el que se ha sustentado laevaluacion del potencial geotermico del area de Chacana y los prospectos ubicados dentro de lamisma, comparado con el que utilize INECEL, en 1990, para las areas de Tufifio, Chachimbiro yChalupas (Tablas 3, 4, 5 Y 8).Entre los datos en los que se aprecia un caracter muy expeditivo, se sefialan lossiguientes: Para evaluar el RGBA no se han configurado segmentos a partir de unidadeshidrogeologicas relacionadas con los elementos del modelo geotermico conceptual,con sus correspondientes caracteristicas fisicas (temperaturas, porosidades, calorespecifico, densidades, etc.). EI area aprovechable dentro de un area de interes geotermico, determinada a partir de

    los datos geologicos de superficie, es siempre una fraccion de la misma. Dicharestriccion proviene de las condiciones morfologicas y topograficas minimasrequeridas para la construccion de obras civiles con un minimo costo, entre las quese incluye las vias de acceso y plataformas. Por estas consideraciones practicas, elestudio de INECEL dejo a un lado todas las zonas con una fuerte pendiente, 0ubicadas por encima de la E1.4,000 m. A partir de las restricciones antes mencionadas, en Tufifio, Chachimbiro y Chalupas elarea u til q ue do reducida, respectivamente, al11.5 %, 21.9% Y 20.3% del area total. Enel caso de Tufifio se considero solo el area de interes ubicada en el territorio naciona1. EI estudio de Chacana considera, como area util, toda la superficie de interes,evaluada con metodos geologicos, dentro de la cual estan incluidos: el area del

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    Embalse Salve Faccha, zonas ubicadas por encima de la E1. 4,000, zonas detopografia abrupta y zonas pantanosas. La conversion del RGBA (energia calorica almacenada en el reservorio) en ReservaGeotermica y en Energia Electrica tambien se la ha realizado en forma muyexpeditiva, por 10 que es pro clive a generar confusiones, pues se aplicaautomaticamente un factor del 10% 0 del 20%. En tales condiciones, los valores dela Potencia Electrica Instalable (Tablas 8 y 9) resultan drasticamente distintos (534

    Mwy834Mw).Por las consideraciones anteriores seria recomendable revisar los valores resultantes de laevaluacion preliminar del Area de Chacana antes de que puedan ser difundidos por lasinstituciones responsables del sector electrico,

    TABLA 3VALUACION DEL POTENCIAL GEOTERMOELECTRICO DE TUFINO(INECEL,1990)

    Parametro Unidad Elementos del sistema Geotermico TotalCobertura C. Sello Reservorio Basarnento

    Superficie km2 38.29 38.29 38.29 38.29 38.29Espesor Promedio km 0.50 1.00 0.50 1.00Volumen Total km3 19.14 38.29 19.14 38.29 114.86Porosidad Total % 30.00 5.00 30.00 20.00Porosidad Efectiva % 6.00 0.01 3.00 2.00Volumen de la Roca km3 13.40 36.37 13.40 30.63 93.81Volumen del Fluido km3 5.74 1.91 5.74 7.66 21.06Temperatura Superficial de C 9.00 9.00 9.00 9.00ReferenciaTemperatura Media de la C 106.33 166.67 206.67 240.00CapaDensidad Promedio de la g/cm3 2.50 2.20 2.70 2.70RocaDensidad Promedio de los g/cm3 0.95 0.92 0.85 0.81FluidosCalor Especifico de la Roca cal/g/"C 0.27 0.27 0.22 0.22Calor Especifico del Fluido cal/gl"C 1.00 1.00 1.06 1.06Entalpia de la Roca cal/g 8.8E+17 3.4E+18 1.6E+ 18 4.2E+18 1.0E+19Entalpia del Fluido cal/g 5.3E+17 2.8E+17 1.0E+18 1.5E+18 3.4E+18Recurso geotermico base J 5.91E+ 18 1.54E+19 1.09E+19 2.40E+19 5.62E+19accesible (RGBA)RGBA por Unidad de Area J/km2 1.54E+17 4.03E+17 2.84E+17 6.26E+17 1.47E+18Factor de Recuperacion del % 15 0.03 7.5 5RecursoRecurso Geotermico J 8.86E+17 3.86E+15 8.15E+17 1.20E+18 2.90E+18economicoProfundidad Media de la m 250.00 1000.00 1750.00 2500.00ReservaFactor de Profundidad para 0.92 0.67 0.42 0.17la ReservaFactor de Recuperacion de la 0.14 0.00 0.03 0.01Reserva

    Tabla 3 (Continua)

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    Tabla 3 (Conclusion)Reserva Geotermica J 3.06E+17 1.94E+14 1.34E+17 5.30E+16 4.93E+16Factor de Conversion a % 0.00 0.00 0.24 0.28ElectricidadEnergia Primaria kw-h 0.00 0.00 8.92E+09 4.12E+09 1.30E+109Productividad Especifica kw-h/ 0.00 0.00 2.33E+08 1.08E+08 3.41E+08

    kIn2Capacidad Instalable por km2 Mw 0.00 0.00 31.29 14.45 45.75Area Topograficamente Uti! kIn2 4.40 4.40 4.40 4.40 4.40Potencia inestable total Mw 138 64 201

    TABLA 4VALUACION DEL POTENCIAL GEOTERMOELECTRICO DE CHACHIMBIRO(INECEL,1990)Parametro Unidad Elementos del sistema Geotermico Total

    Cobertura C. Sello Reservorio BasarnentoSuperficie km2 17.28 17.28 17.28 17.28 17.28Espesor Promedio kIn 0.50 1.00 0.50 1.00Volumen Total kIn3 8.64 17.28 8.64 17.28 51.84Porosidad Total % 5.00 5.00 30.00 20.00Porosidad Efectiva % 0.05 0.01 3.00 2.00Volumen de la Roca kIn3 8.21 16.41 6.05 13.82 44.49Volumen del Fluido kIn3 0.43 0.86 2.59 3.46 7.34Temperatura Superficial C 14.00 14.00 14.00 14.00de ReferenciaTemperatura Media de la C 99.67 145.00 228.33 228.33CapaDensidad Promedio de la g/cm3 2.40 2.20 2.70 2.70RocaDensidad Promedio de g/cm3 0.95 0.92 0.85 0.81los FluidosCalor Especifico de la cal/g/C 0.27 0.27 0.22 0.22RocaCalor Especifico del cal/g/C 1.00 1.00 1.06 1.06FluidoEntalpia de la Roca cal/g 4.6E+17 1.3E+18 7.7E+17 1.8E+18 4.3E+18Entalpia del Fluido cal/g 3.5E+16 1.0E+17 5.0E+17 6.4E+17 1.3E+18Recurso geotermico base 2.05E+18 5.78E+18 5.32E+18 5.32E+18 1.00E+19 2.32E+19accesible (RGBA)I>GBA por Unidad de J/km2 1.19E+17 3.35E+ 17 3.08E+17 15.80E+17 1.34E+18Area % 0.125 0.03 7.5 5Factor de Recuperaciondel RecursoRecurso Geotermico J 2.257E+15 1.45E+15 3.99E+17 5.0IE+17 9.04E+17economicoProfundidad Media de la m 250.00 1000.00 1750.00 2500.00Reserva

    Tabla 4 (Continua)

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    Tabla 4 (Conclusion)Factor de Profundidad 0.92 0.67 0.42 0.17para la ReservaFactor de Recuperacion 0.00 0.00 0.03 0.01de la ReservaReserva Geotermica J l.69E+14 7.26E+ l3 6.55E+16 2.22E+16 8.79E+16Factor de Conversion a % 0.00 0.00 0.25 0.28ElectricidadEnergia Primaria kw-h 0.00 0.00 4.55E+09 l.73E+09 6.27E+09Productividad Especifica lew-hi 0.00 0.00 2.63E+08 9.99E+07 3.63E+08krn2Capacidad Instalable por Mw 0.00 0.00 35.34 l3.41 48.76lan2Area Topograficamente lan2 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20UtilPotencia inestable total Mw 113 43 156

    TABLA 5EVALUACION DEL POTENCIAL GEOTERMOELECTRICO DE CHALUPAS(INECEL,1990)

    Parametro Unidad Elementos del sistema Geometrico TotalCobertura C. Sello Reservorio Basamento

    Superficie lan2 62.83 62.83 62.83 62.83 62.83Espesor Promedio Ian 0.50 1.20 0.40 0.90Volumen Total lan3 3l.42 75.40 25.13 56.55 188.50Porosidad Total % 30.00 5.00 30.00 20.00Porosidad Efectiva % 6.00 0.01 3.00 2.00Volumen de la Roca lan3 2l.99 7l.63 17.59 45.24 156.45Volumen del Fluido lan3 9.42 3.77 7.54 1l.31 32.04Temperatura Superficial de C 7.00 7.00 7.00 7.00ReferenciaTemperatura Media de la C 53.67 lOO.67 205.00 205.00CapaDensidad Promedio de la glcm3 2.40 2.20 2.70 2.70RocaDensidad Promedio de los glcm3 0.95 0.92 0.85 0.81FluidosCalor Especifico de la Roca callgf'C 0.27 0.27 0.22 0.22Calor Especifico del Fluido callgf'C l.00 1.00 1.06 l.06Entalpia de la Roca cal/g 6.7E+17 4.0E+18 2.1E+18 5.3E+18 l.2E+ 19Entalpia del Fluido cal/g 4.2E+17 3.2E+17 l.3E+18 l.9E+ 18 4.03E+188Recurso Geotermico base J 4.53E+18 1.80E+19 1.43E+19 3.03E+19 6.72E+19accesible (RGBA)RGBA por Unidad de Area J/krn2 7.21E+ 16 2.87E+17 2.27E+17 4.03E+17 1.07E+18Factor de Recuperacion del % 15 0.03 7.5 5Recurso

    Tabla 5 (Continua)

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    Tabla 5 (Conclusion)Recurso geotermico J 6.80E+17 4.51E+15 1.07E+ 18 1.52E+18 3.27E+18economicoProfundidad Media de la m 250.00 1100.00 1900.00 2550.00ReservaFactor de Profundidad para 0.92 0.63 0.37 0.15laReservaFactor de Recuperacion de la 0.14 0.00 0.03 0.01ReservaReserva geotermica J 2.40E+17 2.15E+14 1.55E+17 6.04E+16 4.56E+17Factor de Conversion a % 0.00 0.00 0.24 0.28ElectricidadEnergia Primaria kw-h 0.00 0.00 1.03E+ 10 4.70E+09 1.50E+I0

    9Productividad Especffica kw-h/ 0.00 0.00 1.64E+08 7.47E+07 2.39E+08

    km2Capacidad Instalable por Mw 0.00 0.00 22.07 10.04 32.10km2Area Topograficamente Util km2 12.80 12.80 12.80 12.80 12.80Potencia inestable total Mw 282 128 41 1

    TABLA 6EVALUACION DEL POTENCIAL GEOTERMOELECTRICO DE CHACANA(CELEC-UNEG,2009)

    Parametro Unidad Elementos del sistema geotermico TotalCobertura C. Sello Reservorio Basamento

    Superficie km2 N.d N.d 210.0 N.d 210.0Espesor Promedio km N.d N.d 1.00 N.dVolumen Total km3 N.d N.d N.d N.d N.dPorosidad Total % N.d N.d N.d N.dPorosidad Efectiva % N.d N.d 15.0 N.dVolumen de la Roca km3 N.d N.d N.d N.d N.dVolumen del Fluido km3 N.d N.d N.d N.d N.dTemperatura Superficial de C N.d N.d 10.0 ' N.dReferenciaTemperatura Media de la Capa C N.d N.d 200.00 N.dDensidad Promedio de la Roca g/cm3 N.d N.d N.d N.dDensidad Promedio de los g/cm3 N.d N.d N.d N.dFluidosCalor Especffico de la Roca J/cm3/C N.d N.d 2.5 N.dCalor Especffico del Fluido N.d N.d N.d N.dEntalpia de la Roca callg N.d N.d N.d N.d N.dEntalpfa del Fluido cal/g N.d N.d N.d N.d N.dRecurso Geotermico Base J N.d N.d 107.7E+ 18 N.d N.dAccesible (RGBA)RGBA por Unidad de Area J/km2 N.d N.d N.d N.d N.dFactor de Recuperacion del % N.d N.d 10.0 N.dRecurso

    Tabla 6 (Continua)

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    Tabla 6 (Conclusi6n)Recurso Geotermico JEcon6micoProfundidad Media de la mReservaFactor de Profundidad para laReservaFactor de Recuperaci6n de laReservaReserva Geotermica JFactor de Conversi6n a %ElectricidadEnergia Primaria kw-hProductividad Especifica kw-h/km2Capacidad lnstalable por km2 MwArea Topograficamente Util km2Potencia instalable total Mw

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    N.d N.d N.d N.d N.dN.d N.d 2000.00 N.dN.d N.d N.d N.d

    N.d N.d N.d N.d

    N.d N.d N.d N.d N.dN.d N.d 0.13 N.dN.d N.d N.d N.d N.dN.d N.d N.d N.d N.dN.d N.d N.d N.d N.dN.d N.d 210.0 N.d 210.00

    14S2 N.d 14S2

    TABLA 7POTENCIAL GEOTERMICO PARA LA GENERACION ELECTRIC A(INECEL, 1990) [I)

    Area geotermica Tufuio Chachirnbiro Chalupas TotalSuperficie total, (km2) 3S.29 17.2S 62.S3Area Aprovechable, (km2) 4.40 3.20 12.90Prof. Media del Reservorio, ( m ) 1750 1750 1900Espesor Promedio, ( m ) 500 500 400Temperatura Media Anual, (OC) 9 14 7Temp. Fuentes Terrnales Principales, eC) 0C) 53 46 37[2]Temperatura Maxima Estirnada,eC) [3] 250 350 300Temperatura Media Estimada, eC) [3] 207 239 205Recurso Geotermico Accesible, ( J ) 1.09 E+19 5.33 E+lS 1.40 E+19 3.05 E+19Recurso Geotermico Econ6mico, ( J ) S.15E+17 3.99 E+17 1.07 E+lS 2.09 E+19Reserva Geotermica, ( J ) 1.34 E+17 6.55 E+19 1.55 E+17 3.55E+17Factor de Conversi6n a Electricidad, (%) 0.24 0.25 0.24Energia Primaria, (Kwh) S.93 E+09 4.55 E+OS 1.03E+I0 2.3S E+I0Productividad Especifica, (kWh / km2) 2.33 E+OS 2.63 E+OS 1.64 E+OS 6.61 E+OSPotencia lnstalable (MW) 139 113 2S2 534

    TABLA 8POTENCIAL GEOTERMICO PARA LA GENERACION ELECTRICA(CELEC-UNEG, 2009) [l}Area geotermica Cachiyacu Jarnanco Oyacachi TotalSuperficie total, (km2) 21.00 IS.0 lS.OArea Aprovechable, (km2) 21.00 IS.0 IS.0Prof. Media del Reservorio, ( m ) 1500 1500 1500Espesor Promedio, ( m ) 1000 1000 1000

    Tabla 8 (Continua)

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    Tabla 8 (Conclusi6n)Temperatura Media Anual, (OC)Temp. Fuentes Tennales Principales, (C)[2][2]] (20C) [2]Temperatura Maxima Estimada.C'C) [3]Temperatura Media Estimada, eC) [3]Recurso Geotermico Accesible, ( J )Recurso Geotermico Econ6mico, ( J )Reserva Geotermica, ( J )Factor de Conversi6n a Electricidad, (%)Energia Primaria, (Kwh)Productividad Especifica, (kWh / krn2)Potencia Instalable (MW)

    10.0 10.0 10.060.0 60.0 37.0250 200 150N.d N.d N.d

    13.81E+ 18 9.23 E+18 7.29 E+18N.d N.d N.d

    2.76E+18 1.85 E+18 1.46 E+180.13 0.13 0.13N.d N.d N.dN.d N.d N.d379 254 201 834

    TABLA 9POTENCIAL GEOTERMICO PARA LA GENERACION ELECTRICA( CELEC -UNEG, 2 00 9 ) [ 1J

    Area geotermica Cachiyacu Jamanco Oyacachi TotalSuperficie total, (km2) 21.00 18.0 18.0Area Aprovechable, (km2) 21.00 18.0 18.0Prof. Media del Reservorio, ( m ) 1500 1500 1500Espesor Promedio, ( m ) 1000 1000 1000Temperatura Media Anual, (OC) 10.0 10.0 10.0Temp. Fuentes Tennales Principales, (C)[2] 60.0 60.0 37.0[2]] (2C) [2]Temperatura Maxima Estimada.C'C) [3] 250 200 150Temperatura Media Estimada, eC) [3] N.d N.d N.dRecurso Geotermico Accesible, ( J ) 13.81+18 9.23 E+18 7.29 E+18Recurso Geotermico Econ6mico, ( J ) N.d N.d N.dReserva Geotermica, ( J ) 1.38E+18 0.92 E+18 0.73 E+18Factor de Conversi6n a Electricidad, (%) 0.13 0.13 0.13Energia Primaria, (Kwh) N.d N.d N.dProductividad Especifica, (kWh / km2) N.d N.d N.dPotencia Instalable (Mw) 191 127 100 418

    Nota:(1): Referido unicamente al myel del reservorio. Se exc1uyen las reservas del basamento, hasta una profundidad de3000m.(2)Se refiere a la mayor temperatura medida en las fuentes tennales.(3)Temperaturas estimadas a partir del Modelo Geotermico,

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    4. EI area geotermica de Tufifio4.1 Ublcacion, clima y actividades economicas

    EI area de interes geotermico de Tufifio esta ubicada en el flanco oriental de la CordilleraOccidental de los Andes, como una franja paralela a la frontera con Colombia, cerca de losvolcanes Chiles (4,730 m) y Cerro Negro (4,470 m). La administracion politica corresponde a laparroquia Tufifio (2,500 habitantes) del Canton Tulcan, en la Provincia del Carchi (153,000habitantes). La linea fronteriza colombo-ecuatoriana cruza por las cumbres de los vo1canes antesmencionados y divide al area de interes geotermico en dos mitades.

    El volcan Chiles es la mayor elevacion de esta parte de la Cordillera Andina en la cuallaaltura media oscila alrededor de 4,000 m. Las zonas mas elevadas corresponden al paramo andinoy estan cubiertas por una vegetaci6n herbacea de pajonales. EI clima es basicamente de tipoparamo ymesotermico humedo y semi-humedo,

    En el fondo del Valle Interandino, que en esta zona tiene una elevaci6n media de 3,200 m,predomina un clima humedo pero mas templado, que ha favorecido el desarrollo de un importanteespacio agricola.

    La temperatura media anual en el Aeropuerto ""San Luis" de Ipiales (2,961 m), es11.03C y en el Aeropuerto " EI Rosal" de Tulcan, 14.1C. En el area del proyecto, la temperaturamedia anual oscila alrededor de 9C. En la zona de "Aguas Hediondas" se registra una maxima de18C y una minima de 3C bajo cero.

    La precipitaci6n media anual en Tufifio es de 1,079.8 mm; 1,037 mm en San Luis; y 960mm en EI Rosal.

    Para acceder a la zona existe una carretera de primer orden, de 18 ian de longitud, quecomunica a Tulcan, la capital de la Provincia del Carchi (78,000 habitantes), con la parroquia deTufifio. Desde aqui se continua unos 6 km por una carretera secundaria, hasta el sitio de lasmanifestaciones termales de "Aguas Hediondas".

    Por la Provincia del Carchi atraviesa la carretera Panamericana, que cumple unimportante papel en el intercambio comercial con Colombia. La subestaci6n electrica ''''LaPalizada" (138/69/13,8 kV) esta alejada unos 15 ian del centro del area de interes.

    La agricultura y la ganaderia son las principales actividades econ6micas en el area deTufifio. EI cultivo mas extendido es el de patatas, junto con otros tuberculos andinos y algunasleguminosas. Tambien existe una apreciable producci6n de leche y una creciente actividad degranjas piscicolas que se dedican al cultivo de truchas. EI principal mercado, despues delabastecimiento local, es la ciudad de Quito.

    Las principales actividades econ6micas de la Provincia del Carchi (62%) se encuentran enel sector terciario, especificamente en comercio al por mayor y menor, transporte, almacenamientoy comunicaciones. En los ultimos afios se han implementado grandes extensiones de cultivosfloricolas, en invemaderos, para el mercado de exportaci6n.4.2 Extension del area de interes

    Con base en las investigaciones geofisicas, que se realizaron como parte de los estudios deprefactibilidad, el area de maximo interes geotermico qued6 restringida a una zona de alrededor de14 km2 que se extiende entre los alrededores de Tufifio y las manifestaciones termales de "AguasHediondas", con elevaciones comprendidas entre 3,120 y 3,580 m.

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    FIGURA 3EXTENSION DEL AREA DE INTERES EN TUFINO

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    F uen te: E SP E, 2 00 9.4.3 Estud ios anteriores

    El interes del area de Tufifio arranca desde 1978, cuando el ex INECEL realiz6 las primerasactividades de reconocimiento geotermico que identificaron varias fuentes con una elevadatermalidad ubicadas cerca de los aparatos volcanicos de edad reciente (Chiles y Cerro Negro), quehacen plausible la presencia de la fuente de calor de un sistema geotermico.El area de Tufifio es la unica que, hasta la presente fecha, tiene concluida la Fase dePrefactibilidad Geotermica (OLADE-Aquater, 1987), en la que se incluye la exploraci6n delsubsuelo con metodos geofisicos.

    4.4 Modelo geotermico preliminarEl Modelo Geotermico Preliminar de Tufifio, (OLADE-Aquater, 1987), incorpora los siguienteselementos esenciales de un sistema geotermico:

    Una intrusi6n de magma emplazada a una profundidad relativamente somera, queconstituye la Fuente de Calor; una formacion de rocas fracturadas y permeables que aloja a un acuifero confinado ycaliente (Reservorio); y, una capa de rocas impermeables, que forman el sello hidraulico y actuan como unaislante termico del reservorio (Capa Sello).El modele geotermico preliminar se 10 cornplemento con una evaluacion teorica de latransmisi6n de calor por conducci6n, entre el cuerpo magmatico y las rocas adyacentes, utilizable

    para sustentar una evaluacion preliminar del potencial geotermico.A partir de la informaci6n geol6gica de superficie y de la exploraci6n geofisica con losmetodos: gravirnetrico, magnetometrico, geoelectrico y magneto-telurico, el estudio deprefactibilidad de OLADE-Aquater, estructuro el modele conceptual que se presenta en la Figura 2.Se remarca que, hasta la presente, no se ha realizado ninguna perforacion exploratoria quesuministre informacion para comprobar la validez de ese modelo.

    4.4.1 Fuentede calorEl area de Tufifio esta ubicada dentro de una region afectada por una intensa y persistenteactividad volcanica, que se ha extendido desde el plioceno hasta epocas recientes. Esto hace muy

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    plausible la existencia de una anomalia regional del flujo de calor terrestre, a la cual se estariansuperponiendo anomalias locales relacionadas con el sistema de alimentacion del vulcanismoreciente (Chiles-Cerro Negro).

    A pesar de que el nivel preliminar de la informacion disponible no permite sustentar unaevaluacion cuantitativa sobre la magnitud de la anomalia termica, el estudio asume que a unaprofundidad de 15-20 km, la temperatura minima oscilaria entre 700 y 750C, que corresponde aun gradiente geotermico de 36-50C por km, que es de 1.2 a 1.7 mayor que el gradientegeotermico normal.4.4.2' Reservorio y capa sello

    La probable presencia de un reservorio geotermico en el area de Tufifio, se la sustenta conbase en las siguientes evidencias derivadas de datos experimentales: Las manifestaciones termales de Tufifio y Aguas Hediondas emergen contemperaturas comprendidas entre 26 y 53 C, sensiblemente mas altas que latemperatura media anual de la zona (9C). Las temperaturas de equilibrio,determinadas con los geotermometros quimicos, superan los 100C Y tienden aincrementarse cerca del volcan Chiles, donde alcanzan 220 C.

    La interpretacion de los datos geofisicos revelo una estratigrafia de 3 capas con lassiguientes caracteristicas:Un estrato superficial (A) con una resistividad medio-alta (del orden de centenaresde Ohm-m); una densidad comprendida entre 2.4 y 2.6 g/cm' y una elevadasusceptibilidad magnetica. Dentro de este estrato, los sonde os electricos indican lapresencia de tres niveles electro-estratigraficos:

    i)

    un resistivo superficial, con un espesor promedio de unas pocas decenas de metros;un conductivo intermedio de espesor variable y resistividad de algunas decenas deOhm-m;un resistivo basal, con valores de resistividad en el orden de las centenas de Ohm-m.Se estima que el espesor de todo el estrato superficial (A) esta comprendido entrealgunos cientos de metros y cerca de 1 km.

    ii) Un estrato intermedio (B) altamente conductivo, con valores de resistividadcomprendidos entre unos pocos y algunas decenas de Ohm-m; una baja densidad(2.2 - 2.4 g/cm3), y una susceptibilidad magnetic a despreciable.

    El espesor de este estrato varia entre 1.000 y 2.000 m y se reduce notablementehacia el borde occidental de la depresion de Tufifio, donde llega solo a unos cientosde metros.iii) Un basamento (e) altamente resistivo, con valores comprendidos entre variascentenas y el millar de Ohm-m; alta densidad (2.7 g /cm3) y una elevadisimasusceptibilidad magnetica,EI estrato (A) albergaria dos acufferos: uno superficial y frio (AcJ) caracterizado por lapresencia de aguas bicarbonato-calcicas con una bajisima salinidad (del orden de 0.1 gil), una muyelevada transmisividad hidraulica y una temperatura proxima a la media anual del area (9C).Un segundo acuifero (Ac2) estaria emplazado por debajo del conductivo intermedio,caracterizado por temperaturas de por 10 menos 100C; una transmisividad hidraulica mas baja quela del estrato suprayacente y, por consiguiente, con periodos mas largos de residencia del agua enel subsuelo. Los valores de resistividad determinados en este horizonte, concuerdan con lasalinidad de los fluidos (1-2 gil), la temperatura superior a 100C, factores de formacion dealrededor de 100 y una porosidad eficaz del orden de 0,1.EI estrato (B) constituye la cobertura impermeable (capa sello) y estaria formadoprincipalmente por productos volcanicos hidrotermalizados hasta la facie arcillosa, atravesadospor algunas fracturas que permiten solo el paso de pequefias cantidades de los fluidos profundos.El acuffero Ac3 podria estar emplazado en lavas inalteradas e intensamente fracturadas.Los datos geoquimicos y los balances termicos apoyan la existencia de tres acuiferos; dosde ellos estarian emplazados en el estrato superficial A.

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    El tercer acuifero, que estaria ubicado bajo lacapa impermeable B a profundidadesmayores a 1,300 m, es el que presenta temperaturas de interes geotermico industrial.FIGURA 4MODELO GEOTERMICO PRELIMINAR DEL AREA DE TUFINO

    OESTE

    MODELO GEOTERMtCo PROPUESTO

    lA

    ~B

    1C1I . . ._j I'"

    Fuente: Olade/Aquater, 1987.Para complementar el estudio de prefactibilidad y verificar la validez el modelo, el

    estudio de OLADE-Aquater recomendo la realizacion de tres perforaciones someras (alrededor de500m de profundidad) y pequefio diametro (NQ 0 similares).

    El mencionado programa de perforaciones exploratorias someras y de pequefio diametro,se 10 debia enfocar a los siguientes objetivos:1. Investigar las caracteristicas fisicas de los estratos permeables superficiales, en losque se alojarian: el acuifero superficial frio y el termal de de baja entalpia (Talrededor de 100C);2. Descubrir el acuifero de baja entalpia y determinar las caracteristicas fisico-quimicas

    de los fluidos;3. Medir el gradiente geotermico, dentro de la capa impermeable subyacente al acuifero

    de baja entalpia.A los objetivos antes mencionados se les podria afiadir un cuarto, que consistiria en:4. Obtener datos geologicos utiles para calibrar la interpretacion de las mediciones

    geofisicas.4.5 Perforaci6n exploratoria somera y de pequefio dlametro

    (MEER, 2009)Hacia [males de 2008, el Ministerio de Electricidad y Energia Renovable -MEER- decidio realizar unaperforacion somera y de pequefio diametro, orientada a comprobar el modelo de OLADE-Aquater.

    La perforacion se la ubico cerca de la cima de una morrena terminal, en las coordenadas178 400 E Y 10'089 850 N, en el borde de la carretera que conduce al Balneario "AguasHediondas". EI sitio de la perforacion esta dentro una cantera, que se la exploto durante laconstruccion de la carretera.

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    EI pozo llego hasta una profundidad de 554 m con un diametro NQ. Despues determinada la perforacion, la tabla de agua se habia estabilizado a una profundidad de 30.5 m.La secuencia litologic a atravesada consiste en una potente serie de diamictitas varvadas,con algunas tillitas de pomez y bloques de roca sana, que alteman con depositos lagunares dearcilla, limo, arena fina. Se remarca el hecho que, a largo de toda la secuencia, hasta los 545 m depro fundi dad, existen varios horizontes con varvas, evidenciadas por los tipicos depositos de unsuelo de color gris a negro, con una granulometria variable entre arena fina y limo arcilloso y

    espesores de alrededor de 10 em 0mas delgados.Las observaciones antes descritas indican que la perforacion no sobrepaso los depositosde la morrena terminal y, por 1 0 tanto, nunca llego al estrato A, en el que estarian alojados losacuiferos superficiales, uno de los cuales contendria fluidos geotermicos de baja entalpia, que laperforaci6n debia descubrirlos.En tales condiciones, la perforacion no cumplio los objetivos especificos de descubrir elacuifero de baja entalpia y medir el gradiente geotermico, que se 1 0 podia realizar solamentedentro de un material impermeable, como el del estrato B del modele propuesto por OLADE -Aquater (1987).

    5. EI area geotermica de Chachimbiro5.1 Ubicaclon, accesos y actividades economicas

    EI area geotermica de Chachimbiro esta ubicada cerca del flanco oriental de la CordilleraOccidental de los Andes, a unos 70 km al norte-noreste de Quito y unos 17 km al nor-oeste deIbarra. EI baricentro del area de interes esta determinado por las coordenadas 805 063 E, 49 672N Y se extiende, en forma de un cuadrangulo de 24 km2, entre el Cerro Tumbatu, los cerrosCunrayaru, Churoloma; y, el Balneario Chachimbiro.La topografia del area varia de irregular a abrupta y esta dominada por los estrato-vo1canes; Cotacachi (4,944 m) y Yanahurcu de Pifian (4,535m). Otros accidentes morfologicosimportantes, tambien relacionados con la actividad volcanica cuatemaria, son los domos; Albuji(4,054 m), Huga (4,000 m), Churoloma (3,626m) y Pucara (3,000 m). El Balneario deChachimbiro se ubica en la elevacion 2.550 m.Administrativamente el area corresponde a las parroquias; Urcuqui (3,000 habitantes),San Bias (3,000 habitantes) y Tumbabiro (2,000 habitantes), del Canton Urcuqui, de la Provinciade Imbabura.El acceso al area de interes se 1 0 realiza desde la ciudad de Ibarra, por una viapavimentada de 20 km de longitud, hasta la ciudad de Urcuqui. Desde aqui se avanza unos 4 kmpor la via pavimentada Urcuqui-Chiriyacu, hasta empalmar con una via empedrada, de tercerorden, que conduce a la poblacion de Asaya. Desde el punto de desvio la carretera empedradatiene 3 km, hasta una carretera de tierra por la cual se avanza 1 km adicional, hasta la iglesia"Nuestra Senora de la Elevacion" de Asaya.Desde la iglesia se recorren 6 km hasta Cochapata, una pequefia poblaci6n en la quehabitan 25 familias campesinas que totalizan 110 habitantes. Los ultimos 4 km de este tramocorresponden a una via sin afirmar, estrecha y con una fuerte pendiente. Desde Cochapata sepuede avanzar unos tres kilometres, hasta el sitio "Los Corrales", por una carretera de tierra, depropiedad de la Hacienda "Marfa Auxiliadora de Afiaburo".Las manifestaciones termales mas conocidas en el area afloran a 10 largo del RioCachiyacu, en la zona del Balneario Chachimbiro, al que se accede por la carretera Urcuqui-Tumbabiro-Chachimbiro, de 18 km de longitud. El pequefio poblado de "La Delicia de SanFrancisco" (600 habitantes) es el centro urbano consolidado mas proximo a la zona de lasmanifestaciones termales.

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    La mayor parte de la poblacion asentada en la zona se dedica a la agricultura, con cultivosde; maiz, frejol, cebada, habas, arveja y trigo, que en su mayor parte sirve para autoconsumo. Lasfamilias campesinas tienen unos pocos ejemplares de ganado vacuno. La Hacienda "MariaAuxiliadora de Afiaburo" mantiene como principal actividad economica la plantacion yexplotacion de bosques con especies introducidas (Pinus radiata).EI area de interes geotermico esta alejada unos siete (07) krn del limite de la Zona de

    Amortiguamiento de la Reserva Ecologica Cotacac~i-Cayapas.La linea de transmision (138 Kv) Vicentina-Ibarra, en la Subestacion Ibarra, una de lasprincipales del Sistema Nacional Interconectado, esta alejada unos 25 krn del centro del area de interes.

    FIGURA 5UBICACION DE LAS AREAS DE INTERES EN CHACHIMBIRO

    u

    Fuente: ESPE,2009.

    5.2 Resumen de las investigaciones realizadas5.2.1 Geologiae hidrogeoquimica

    La informacion geocientifica disponible sobre esta area de interes geotermico es muyescasa, toda vez que los estudios anteriores fueron de caracter puntual, salvo los geoquimicosrealizados por el ex lNECEL y la Agencia Internacional de Energia Atomica -IAEA- en 1990, ypor la Escuela Politecnica del Ejercito -ESPE~ y la IAEA, en 2002.EI area presenta evidencias de una persistente actividad volcanica, que se extiende entre elPleistoceno y el Reciente, y se manifiesta por una importante concentracion de aparatosvolcanicos como: el Cotacaehi, Yanahureu de Pifian, Pilavo y Cerro Negro, que forman elComplejo Volcanico de Huanguillaro, dentro del eual se ha reeonoeido un importante evento decolapso gravitacional, seguramente relacionado con una importante aetividad volcanica explosiva.Tambien existen varios aparatos volcanicos de menor tamafio y dieeisiete domos acidos, nueve delos cuales estan ubieados en la zona de Chachimbiro.Tambien existen algunas manifestaciones termales, cuyo mecanismo de emergencia espoco conocido. EI tipo quimico mas frecuente en los puntos de agua es el cloruro-alcalino con una

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