Análisis de ciclo de vida de la construcción de pozos geotérmicos: propuesta de uso de biodiésel para reducción del impacto ambiental

RESUMEN Hoy en día existen dos grandes problemas a los que nos afrontamos mundialmente, el primero relacionado con la energía y el segundo con la contaminación ambiental, por esto ha crecido un gran interés en el desarrollo, uso e incremento gradual de las energías renovables en el portafolio energético de los países. Dentro de este contexto aparece la energía geotérmica como una energía renovable usada para la generación de electricidad y la producción de calor de proceso. Diversas tecnologías geotérmicas son actualmente empleadas a nivel mundial con estos propósitos. No obstante que estas tecnologías han madurado eficientemente con aplicaciones comerciales, su evaluación ambiental, desde el punto de vista de la sustentabilidad, no ha permeado aún como tarea fundamental de evaluación. Por lo tanto, se propone el estudio de estas tecnologías mediante el análisis de ciclo de vida como una investigación original y de suma importancia para la identificación de etapas del proceso que requieran reducir o mitigar sus principales impactos ambientales. Dentro de este escenario de sustentabilidad el objetivo del presente estudio fue evaluar la sustentabilidad ambiental utilizando biodiésel en el proceso de construcción de pozos geotérmicos mediante la metodología análisis de ciclo de vida. En la actualidad se usa energía fósil (diésel) en la perforación de pozos geotérmicos para la preparación de fluidos de perforación y para la generación de energía que permita la operación de los equipos de perforación. Este requerimiento hace que la construcción del pozo presente impactos ambientales imputables directamente al consumo de recursos fósiles. Con el objeto de reducir o mitigar estos impactos, se propuso el uso de biodiésel para minimizar los impactos ambientales en la etapa de perforación de pozos. IV Con estos propósitos se realizó un análisis de ciclo de vida con 3 posibles escenarios. El primero a través del uso de diésel (como caso base) y un segundo y tercer caso usando biodiésel de soya y de palma (como energético de reemplazo), respectivamente. A partir de los resultados obtenidos, se observó que si existe una reducción del impacto ambiental a través de los 2 tipos de biodiésel. El uso de biodiésel de soya y palma permiten un beneficio a través de la reducción de los impactos ambientales atribuidos al calentamiento global, al agotamiento de la capa de ozono, la creación de ozono fotoquímico, la acidificación y el agotamiento de recursos abióticos fósiles. En las categorías de agotamiento de recursos abióticos de elementos, eutrofización, toxicidad humana y ecotoxicidad de agua marina, el uso de biodiésel de soya muestra una afectación o desventaja ambiental, mientras que el biodiésel de palma afecta la ecotoxicidad de agua dulce y la ecotoxicidad terrestre. Estas afectaciones se atribuyen básicamente a los procesos de producción de los 2 biocombustibles. Estos resultados son mostrados con mayor detalle en el trabajo de tesis.

ABSTRACT Today there are two major problems that we face worldwide, the first related to energy and the second with environmental pollution, which is why there has been a great interest in the development, use and gradual increase of renewable energies in the portfolio energy of the countries. Within this context, geothermal energy appears as a renewable energy used for the generation of electricity and the production of process heat. Several geothermal technologies are currently used worldwide for these purposes. Although these technologies have matured efficiently with commercial applications, their environmental assessment, from the point of view of sustainability, has not yet permeated as a fundamental evaluation task. Therefore, the study of these technologies is proposed through life cycle analysis as an original and very important investigation for the identification of stages of the process that require reducing or mitigating their main environmental impacts. Within this sustainability scenario, the objective of this study was to evaluate environmental sustainability using biodiesel in the construction process of geothermal wells using the life cycle analysis methodology. At present, fossil energy (diesel) is used in the drilling of geothermal wells for the preparation of drilling fluids and for the generation of energy that allows the operation of drilling equipment. This requirement causes the construction of the well to present environmental impacts directly attributable to the consumption of fossil resources. In order to reduce or mitigate these impacts, the use of biodiesel was proposed to minimize environmental impacts in the well drilling stage. VI With these purposes, a life cycle analysis was carried out with 3 possible scenarios. The first through the use of diesel (as a base case) and a second and third case using soy and palm biodiesel (as replacement energy), respectively. Based on the results obtained, it was observed that there is a reduction of the environmental impact through the 2 types of biodiesel. The use of soybean and palm biodiesel allow a benefit through the reduction of environmental impacts attributed to global warming, the depletion of the ozone layer, the creation of photochemical ozone, acidification and the depletion of fossil abiotic resources. In the categories of depletion of abiotic resources of elements, eutrophication, human toxicity and ecotoxicity of seawater, the use of soybean biodiesel shows an environmental impairment or disadvantage, while palm biodiesel affects the ecotoxicity of freshwater and terrestrial ecotoxicity. These affectations are attributed basically to the production processes of the 2 biofuels. These results are shown in more detail in the thesis work.