29 de mayo de 2024. Colombia tiene una de las matrices de generación eléctrica más limpias del mundo. Según la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), a 2024, la generación  de energía hidráulica (proveniente del agua) está en capacidad de abastecer cerca del 65 % de la demanda eléctrica del país. El 30 % restante corresponde a generación térmica (15 % con gas natural, 7 % con combustibles líquidos y 8 % con carbón)y aproximadamente el 5 % opera con Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCE): eólica, solar, y biomasa.

Pese a ello, como lo demostró la coyuntura reciente de los embalses, la alta dependencia del clima hace que el sistema eléctrico colombiano sea vulnerable ante escenarios de sequía, como el fenómeno de El Niño, y que en un futuro cercano sea insostenible, debido a las posibles condiciones climáticas extremas derivadas del calentamiento global. 

La razón es que, si bien durante los períodos de normalidad de lluvia la energía hidráulica está en capacidad de abastecer cerca del 85 % de la demanda del país, durante los períodos más secos Colombia no tendrá más opción que apoyarse en sus centrales termoeléctricas para respaldar la generación de energía o comprarla a otros países, generando no solo grandes impactos en la economía y en la calidad de vida de los colombianos, sino también mayores emisiones de gases efecto invernadero (GEI). 

Frente a este escenario, la diversificación de la matriz energética, especialmente hacia fuentes no convencionales de energía y la modernización de algunas convencionales de bajas emisiones, como el gas, serán el camino al que el país deberá apostarle. En este proceso, el estudio del subsuelo y las geociencias son fundamentales, puesto que proporcionan el conocimiento necesario para determinar su distribución a lo largo del subsuelo, su calidad y su viabilidad. 

El Servicio Geológico Colombiano (SGC), como la entidad encargada de la investigación en geociencias básicas y aplicadas del subsuelo del país, realiza estudios de energías alternativas, ubicadas en cuencas sedimentarias (zonas deprimidas de la corteza terrestre de origen tectónico donde se acumulan sedimentos), sistemas volcánicos y sistemas de fallas o fracturas geológicas (áreas donde dos o más fracturas de las rocas se entrecruzan y permiten ascenso de fluidos), para así consolidar el conocimiento base para su aprovechamiento a mediano y largo plazo. Estos son algunos hallazgos al respecto:

Energía geotérmica

Foto: geólogos del Grupo de Investigación Geotérmica del Servicio Geológico Colombiano, durante recorrido por el sistema geotérmico de Paipa (Boyacá) / Marcela Han.

La energía geotérmica es aquella que proviene del interior de la Tierra y su producción permite, entre otros usos, calentar hogares de manera sostenible. Colombia, al ser parte del Cinturón de Fuego del Pacífico, tiene una actividad volcánica intensa, además contiene en sus cuencas sedimentarias emisión natural de calor. Para ambos casos, se ha identificado potencial geotérmico de alta, y media y baja temperatura, respectivamente.

La identificación de este potencial geotérmico se ha logrado gracias a que, desde 1997, el SGC ha adelantado investigaciones sobre estos sistemas. Durante 2020 y 2021, y con base sólo en manifestaciones en superficie, los expertos han estimado que la energía geotérmica en Colombia podría representar aproximadamente el 9 % de la matriz energética (más de lo que actualmente representan la energía solar y la eólica), sin contar otros sistemas geotérmicos del país. Es decir que, si Colombia aprovechara su potencial geotérmico, podría compararse con países que lo han venido haciendo desde hace varias décadas para producción de energía  eléctrica, tales como Nueva Zelanda, Turquía o Filipinas.

Hasta el momento, en las tres cordilleras del territorio nacional, el SGC ha identificado potencial geotérmico de 1170 MWE en 21 áreas geotérmicas entre las que están Paipa (Boyacá); Maar de San Diego, El Escondido de Florencia y Cerro Bravo (Tolima); Nevado del Ruiz (Caldas y Tolima); Paramillo de Santa Rosa (Risaralda); Nevado de Santa Isabel, Nevado del Tolima y Cerro Machín (Tolima); Nevado del Huila (Huila, Tolima y Cauca); Puracé —Cadena de volcanes de los Coconucos— y Sotará (Cauca); Doña Juana, Galeras, Azufral, Cumbal y complejo volcánico Chiles–Cerro Negro (Nariño); y Sibundoy (Putumayo). 

Pero además del potencial asociado a zonas volcánicas, el SGC trabaja en otras dos líneas de investigación de geotermia. Una de ellas es el flujo de calor, relacionado a las cuencas sedimentarias. “En ellas tenemos información del subsuelo a partir del conocimiento de la exploración y explotación de hidrocarburos, con los que podemos determinar cómo es la distribución del calor a profundidad. En 2008, se elaboró un mapa de gradiente geotérmico para Colombia y se hizo una estimación del flujo de calor para la cuenca sedimentaria de los Llanos. Actualmente se están aplicando nuevas metodologías para conocer el flujo natural de calor en el subsuelo de la cuenca Sinú - San Jacinto”, afirma Yenny Casallas, funcionaria del Grupo de Investigación Geotérmica de la Entidad.

La otra línea de investigación es geotermia somera, en la que el SGC está evaluando qué información de hidrogeología hay disponible en Bogotá para conocer,  a mediano plazo, el potencial geotérmico del agua subterránea que pueda ser usado para aprovechamiento en usos directos tales como calefacción de hogares, invernaderos, secado de frutas o verduras. 

De acuerdo con Casallas, dentro de las energías renovables no convencionales, el desarrollo de la energía geotérmica en Colombia es de las más prometedoras porque es la única que provee energía base, es decir, produce la misma cantidad de energía 24 horas al día, los siete días a la semana, pues no depende de factores externos como la cantidad de sol que haya, el viento, o mareas. 

Adicionalmente, la geotermia genera menos emisiones de GEI que el resto de las fuentes energéticas. Por ejemplo, mientras que en la geotermia se generan de 0 a 0,03 toneladas (t) de dióxido de carbono (CO2)/ Megavatios-hora (MWh), las plantas de carbón generan 0,99 t de CO2/ MWh; las de petróleo, 0,70 t de CO2/MWh; y las de gas natural, 0,55 t de CO2/MWh.

Hidrógeno blanco

Foto: imágen de referencia de hidrógeno blanco. / Shutterstock.

Conocido como el “combustible del futuro”, el hidrógeno blanco es un gas natural cuyo descubrimiento se produjo en 2012 de forma accidental en Mali. Es tendencia mundial porque los científicos han identificado que libera más energía que otro tipo de consumible o energético y, a diferencia de otros depósitos que tardan millones de años en formarse, se repone continuamente. Aunque aún no está del todo claro cómo se forman sus depósitos, se ha identificado que están localizados en entornos geológicos específicos, y varios de ellos se localizan en Colombia.

En nuestro país, el SGC es pionero en la investigación de este energético, pero también lo es para Latinoamérica. Los estudios preliminares muestran indicadores positivos de la presencia de hidrógeno blanco en dos grandes zonas de Colombia: la primera asociada a rocas máficas en la cordillera Occidental y el occidente de la cordillera Central, y la segunda en las cuencas sedimentarias pericratónicas como la de Llanos Orientales.

De acuerdo con Luz Adriana Díaz, directora técnica de Hidrocarburos del SGC, en ambos casos ya se iniciaron labores de análisis de información de datos de la Litoteca Nacional y del Banco de Información Petrolera, y se han realizado análisis de imágenes hiperespectrales (tecnología que permite realizar la clasificación de minerales para distinguir su composición y clasificarlos sin necesidad de pasar por el laboratorio) que han dado indicios de anomalías geofísicas asociadas a este gas. Así mismo, se han recolectado muestras con la ayuda de expertos internacionales. 

No obstante, Díaz asegura que es pronto para hablar de su potencial en Colombia, pues será necesario realizar una caracterización detallada de este recurso en los próximos cinco años. “En hidrógeno blanco nuestra línea base es cero, pero calculamos que, en unos 7 a 10 años, el hidrógeno natural ofrecería una solución energética para las comunidades más remotas del país, las cuales podrían sustituir el uso de diésel por plantas eléctricas”, afirma. 

Desafíos

De acuerdo con Díaz, pese a los avances, el conocimiento actual de los recursos del subsuelo en Colombia es insuficiente, por lo que será determinante que el país impulse el desarrollo del conocimiento geocientífico en la próxima década, en especial, orientado a generar y aplicar las bases técnicas, científicas y tecnologías que permitan regular y gestionar sus impactos y usos. 

Para lograrlo, desde este 2023, el SGC, junto al Ministerio de Minas y Energía (MME), está trabajando en la formulación del primer Plan Nacional de Conocimiento Geocientífico (PNCG), el cuál aborda, en uno de sus siete ejes priorizados, el conocimiento para la transición energética en el marco de los estudios de potencial de minerales estratégicos. Pero adicionalmente, a lo largo del texto, plantea un amplio espectro de líneas de conocimiento e insumos (en forma de infraestructuras, proyectos y marcos normativos) que buscan fortalecer la transición justa, en el corto (2026), mediano (2034) y largo plazo (2050). 

Entre estas líneas de conocimiento están, además de las energías no convencionales, la investigación del ciclo del agua, la economía circular relacionada con minerales y energéticos, la investigación en tecnologías de descarbonización, la experimentación de nuevos materiales y la investigación de nuevas aplicaciones de materiales geológicos. 

​“Promover la investigación geocientífica para lograr diversificar la matriz energética será determinante. No solo  garantizará la soberanía y la autonomía del país a futuro, sino que permitirá lograr otras metas como atraer inversiones y colaboraciones internacionales y cumplir los compromisos que el país tiene con la desaceleración del cambio climático a 2050”, concluye Díaz.