Nuevo Modelo Identifica Volcanes con Potencial Geotérmico en Chile

Un equipo de científicos chilenos del Centro CEGA ha desarrollado un modelo innovador para identificar volcanes con un alto potencial geotérmico, particularmente para la exploración geotérmica de alta entalpía. El equipo, liderado por el Dr. Nicolás Pérez Estay, analizó datos sismológicos y geológicos de la Zona Volcánica Sur Andina (SVZ) y aplicó simulaciones para categorizar los volcanes según sus patrones de estrés y la presencia de cámaras magmáticas a baja profundidad. A través de este análisis, identificaron tres patrones principales de estrés, denominados "tipo A", "tipo B" y "tipo C". Los volcanes clasificados como "tipo B" presentarían el mejor potencial para la exploración geotérmica de alta entalpía. Estos volcanes, que incluyen los complejos volcánicos San Pedro-Tatara y Puyehue-Cordón Caulle, así como los volcanes Copahue, Caviahue, Tinguiririca, Tolhuaca y Mentolat, se caracterizan por presentar una cámara magmática a baja profundidad (menos de 10 km), lo que favorece la circulación de fluidos geotérmicos y la generación de energía eléctrica. El modelo busca guiar la exploración geotérmica hacia áreas con mayor probabilidad de éxito, disminuyendo los riesgos financieros en etapas tempranas de exploración y fomentando el desarrollo de esta fuente de energía renovable.

Este innovador modelo geocientífico es el resultado de la colaboración de un equipo de investigadores del Centro CEGA. El estudio, publicado en la revista Nature Communications Earth & Environment, está liderado por el Dr. Nicolás Pérez-Estay, en conjunto con Javiera Ruz-Ginouves de la Universidad de Otago, Nueva Zelanda, y Pamela Pérez-Flores de Consultoría e Investigación Geológico Ambiental ldta., Chile. También forman parte del equipo Gerd Sielfeld de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda, y Tomás Roquer del Departamento de Ingeniería de Minería de la Pontificia Universidad Católica de Chile. La investigación se basa en el análisis de datos sismológicos y geológicos de la Zona Volcánica Sur Andina, combinados con modelos físico-matemáticos y simulaciones para determinar el potencial geotérmico de los volcanes chilenos.

Este estudio, centrado en la identificación de volcanes chilenos con alto potencial geotérmico, se desarrolló en la Zona Volcánica Sur Andina (SVZ). Esta región, ubicada en el centro-sur de Chile entre los 33° y 46° de latitud sur, alberga algunos de los volcanes más activos del país, incluyendo Nevados de Chillán, Copahue, Lonquimay, Llaima, Villarrica, Chaitén y Hudson. La investigación se enfocó en analizar la geología estructural y la sismología de la SVZ, con el objetivo de comprender los procesos tectónicos y magmáticos que ocurren en las profundidades de estos volcanes.

La investigación científica, llevada a cabo por un equipo del CEGA de la Universidad de Chile, se basa en datos sismológicos y de geología estructural que abarcan desde el Mioceno hasta el Cuaternario. El estudio se centra en el análisis de los mecanismos focales de los terremotos y en datos de deslizamiento de fallas, los cuales proporcionan información sobre los procesos tectónicos que han moldeado la región a lo largo de millones de años. Esta información, combinada con un análisis de la actividad eruptiva de los últimos 300 años, permitió a los investigadores desarrollar un modelo predictivo para la exploración geotérmica. En resumen, el estudio se publicó en octubre de 2023 y se basa en datos que abarcan millones de años, desde el Mioceno hasta el presente, con un enfoque particular en los últimos 300 años de actividad volcánica.

Para los investigadores, científicos y académicos universitarios que estudian la geotermia y la vulcanología, este nuevo modelo, ofrece una herramienta valiosa para la exploración geotérmica, especialmente en etapas tempranas. La importancia de este modelo radica en su capacidad para identificar, con mayor precisión, los volcanes con mayor potencial geotérmico de alta entalpía, específicamente aquellos clasificados como "tipo B", que se caracterizan por presentar una cámara magmática a baja profundidad. Esta característica, según el Dr. Nicolás Pérez, investigador de CEGA y autor principal del estudio, facilita la circulación de fluidos calientes y los convierte en "buenos candidatos para la producción geotérmica". Al reducir el riesgo financiero en la exploración, este modelo podría impulsar el desarrollo de la energía Geotérmica, una fuente de energía renovable con un gran potencial en Chile y otras regiones volcánicas del mundo.

Este nuevo modelo geocientífico, desarrollado por investigadores chilenos, busca impulsar la exploración y el desarrollo de la energía Geotérmica de alta entalpía, una fuente de energía renovable con gran potencial pero con altos costos de inversión inicial. El estudio se centra en la identificación de volcanes con características geológicas propicias para la generación de energía Geotérmica. A través del análisis de patrones de estrés en la corteza terrestre, el modelo busca predecir las mejores zonas para la búsqueda de reservorios geotérmicos, disminuyendo así los riesgos financieros asociados a la exploración. El objetivo final es fomentar la inversión y el desarrollo de proyectos geotérmicos, contribuyendo a la diversificación de la matriz energética en Chile y otras regiones con características geológicas similares.

Este equipo de científicos chilenos desarrollo este modelo innovador para identificar volcanes con alto potencial geotérmico mediante el estudio de los patrones de estrés en la corteza terrestre. Para lograr esto, el equipo, liderado por el Dr. Nicolás Pérez, combinó el análisis de datos sismológicos y de geología estructural de la Zona Volcánica Sur Andina (SVZ) con trabajo de campo, modelos físico-matemáticos y simulaciones. Este enfoque les permitió identificar tres patrones principales de estrés, denominados tipo A, B y C, cada uno asociado a características geológicas específicas. "Uno de los grandes quebraderos de cabeza de la vulcanología es la detección de patrones. Los volcanes son estructuras rebeldes, cada uno con sus propias huellas, marcadores y señales, lo que los transforma en estructuras geológicas difíciles de estudiar. En este contexto, el uso de categorías es algo complejo, pero al mismo tiempo, necesario", explica el Dr. Pérez. El modelo se centró en los volcanes tipo B, que se caracterizan por tener cámaras magmáticas a baja profundidad, lo que facilita la circulación de fluidos calientes y los convierte en candidatos ideales para la producción geotérmica.

Los expertos coinciden en que este nuevo modelo geocientífico para la exploración geotérmica de alta entalpía en el sur de Chile, representa un avance significativo en la identificación de volcanes con alto potencial geotérmico. Este estudio, liderado por investigadores chilenos del Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA), se basa en la detección de patrones de estrés en la corteza terrestre utilizando datos sismológicos y de geología estructural. "Estos estudios son importantes no solo por sus implicancias en Chile, sino también porque estos modelos podrían ser utilizados en otras partes del mundo", afirma Nicolás Pérez, investigador del CEGA y autor principal del estudio. El modelo propone tres patrones de estrés (tipo A, B y C), siendo el tipo B el de mayor interés para la exploración geotérmica debido a la presencia de cámaras magmáticas a baja profundidad que facilitan la circulación de fluidos calientes. "Las presiones necesarias para generar fracturas o canales que permitan la circulación de fluidos calientes son las más bajas en los volcanes tipo B, por lo que son buenos candidatos para la producción geotérmica", explica Pérez Estay.

Los investigadores del CEGA advierten que el modelo, basado en la información actual, debe seguir siendo perfeccionado. "Estos 5 complejos volcánicos tipo B, son un punto de partida, ya que existen muchos volcanes que no tienen datos para clasificarse en algún tipo, o los datos existentes tiene sesgos temporales o espaciales", advierte el Dr. Nicolás Pérez. La investigación futura se centrará en recopilar datos de más volcanes, especialmente aquellos que actualmente carecen de información suficiente para ser clasificados. A medida que la base de datos crezca, el modelo se volverá más preciso y permitirá una mejor identificación de los volcanes con alto potencial geotérmico, impulsando el desarrollo de esta fuente de energía renovable en Chile y otras regiones volcánicas del mundo. El Dr. Pérez enfatiza la relevancia global de este tipo de estudios: "Existen pocos estudios sobre régimen de stress en el mundo", agrega que: "Estos estudios son importantes no solo por sus implicancias en Chile, sino también porque estos modelos podrían ser utilizados en otras partes del mundo".

EQUIPO DE INVESTIGADORES

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