Un estudio geotérmico sobre el volcán Chiles

Estudiar los sistemas volcánicos y geotérmicos es una de las principales líneas de investigación del departamento de Materiales y Minerales de la Facultad de Minas. En este contexto, la tesis de maestría del ingeniero geólogo Daniel Julián Usma Franco aborda la caracterización mineralógica de alteraciones del complejo volcánico Chiles–Cerro Negro, considerado una de las zonas promisorias para el desarrollo de energía geotérmica en Latinoamérica.

El trabajo, titulado “Geología superficial y alteraciones para exploración geotérmica del volcán Chiles, frontera colombo - ecuatoriana: contribuciones al modelo conceptual geotérmico” — un nombre tan largo como las capas de roca que estudia —, se adentra en el estudio del sistema geotérmico y en la llamada “capa sello”, estructura geológica escondida a varios cientos de metros bajo tierra y que guarda o atrapa el calor del planeta. Sin ella, la energía se disiparía silenciosamente; con ella, el subsuelo se convierte en una promesa latente de aprovechamiento energético. 

El estudio se centró en el volcán Chiles, que, junto al Cerro Negro, forma un complejo volcánico — sus cráteres están apenas a tres kilómetros de distancia entre sí y comparten cámara magmática— pero con características geotérmicas distintas. “Son como hermanos, pero el proyecto geotérmico está ceñido al volcán Chiles. Probablemente se determinó que el Cerro Negro no era tan interesante desde ese punto de vista”, explicó Usma Franco. 

Allí, las condiciones geológicas sugieren un alto potencial para la generación de energía a partir del calor interno de la Tierra. El área que estudió Daniel es relevante porque en ella hay alta concentración del calor, y sus muestreos y análisis aportan información específica sobre ese sistema geotérmico. 

En todo el entramado geológico existe un elemento poco estudiado en este volcán y que fue abordado en el trabajo de Daniel: la capa sello. Desde la perspectiva del profesor John Jairo Sánchez Aguilar, director de la tesis, es uno de los grandes aportes a la ciencia: “exploró las alteraciones de esta, la mayoría orientadas a caracterizar cómo puede estar formada esa capa, qué minerales la forman, qué es algo muy esencial para comprender el volcán”, explicó.

En un contexto de transición energética, Colombia comienza a mirar sus recursos geotérmicos, aún poco desarrollados en comparación con otras fuentes. Según Sánchez Aguilar, el país enfrenta el reto de pasar de la teoría a la exploración. “En Colombia hay un interés creciente por la implementación de nuevos sistemas de aprovechamiento de energía. La energía geotérmica ha estado mencionada desde hace muchos años, pero es importante comenzar a explorarla para el establecimiento de plantas”.

El volcán Chiles tiene una edad aproximada de 600.000 años y, aunque no presenta actividad eruptiva reciente confirmada científicamente, su historia geológica evidencia procesos intensos. Para este estudio se caracterizaron rocas en su mayoría de más de 40.000 años. También mencionaron que es un volcán compuesto y que cuenta con potentes flujos de lava y algunos depósitos piroclásticos y con flujos de lava.

Pero más allá de su historia eruptiva, interesa su potencial como reservorio de energía, y en ese sentido, la capa sello juega un papel fundamental. Sánchez Aguilar la describió como un elemento crítico dentro del sistema geotérmico: “Es un área donde las rocas están muy alteradas, han cambiado en su química y mineralogía, y gracias a esa alteración, las rocas se vuelven impermeables, y los fluidos que transporta el calor quedan atrapados y no se escapan a la superficie. Por eso es que podemos aprovecharlo”.

Usma Franco complementó esta idea con una analogía: “Es como si uno buscara petróleo. La capa sello es la que evita que el recurso se escape. Es una zona impermeable que retiene los fluidos y el calor en profundidad. Esta capacidad de confinamiento es la que permite que el sistema geotérmico alcance condiciones adecuadas para su eventual explotación energética”.

Para identificar y caracterizar estas condiciones, el estudio se apoyó en diversas metodologías científicas; entre ellas, destacan la descripción petrográfica —o análisis de secciones delgadas de roca bajo el microscopio—, así como técnicas de difracción y fluorescencia de rayos X —DRX y FRX—, utilizadas para determinar la composición mineralógica y química de las muestras. Las descripciones petrográficas de las rocas se realizaron en los laboratorios de petrología de la Universidad Nacional sede Medellín, mientras que los ensayos DRX y FRX se realizaron en un laboratorio de Bogotá.

Otro de los aportes del estudio fue la caracterización de aguas termales en la zona de El Hondón, que hasta ahora no habían sido analizadas en detalle, aunque existen hace cerca de 12 años. Como investigador, Daniel sabe que su trabajo se inserta en un esfuerzo colectivo más amplio en el que los mapas y datos que presentó puedan servir como punto de partida para otras investigaciones. 

Esa visión de continuidad es fundamental en un campo como la geotermia, que en Colombia aún está en etapas iniciales. “Es un tema que está muy en pañales. Incluso no hay posgrados enfocados directamente en esto en el país”, advirtió Usma, quien actualmente cursa una especialización en geotermia en México con la intención de seguir profundizando en el área.

Este tipo de investigaciones sobre alternativas sostenibles a los combustibles fósiles aporta evidencia concreta sobre recursos geotérmicos aún poco explorados en Colombia. En el sistema geotérmico del volcán Chiles, el calor retenido en profundidad deja de ser una abstracción geológica y empieza a perfilarse como una opción dentro de la matriz energética de Colombia.