Como parte de mis intereses científicos es el estudio de zonas con posible potencial geotérmico. En el caso de zonas poco estudiadas pueden ser consideradas para aplicar métodos de exploración geofísica, con ello determinar sus características del subsuelo y si existe algún tipo de anomalía física que esté relacionada con la presencia de un sistema hidrotermal. Esto nos ayudara a determinar de manera preliminar un modelo conceptual, el cual describe estas características, y así entender cómo funciona el sistema explorado. Los modelos conceptuales ayudan a determinar qué tan factible es una zona para su explotación. Por otra parte, también se cuenta con una gran base de datos de registros térmicos y geológicos de pozos perforados para la exploración geotérmica y petrolera. Esta información ha sido usada para analizar y estimar el posible recurso geotérmico existente en zonas no consideradas con interés energético. Estos estudios son a través de modelos numéricos que nos permiten entender como es el proceso de distribución de calor en el subsuelo, lo que nos ayuda a determinar si puede ser o no de interés la zona estudiada. Este tipo de modelos pueden ser desde una perspectiva muy puntual hasta grandes áreas, dependiendo de la disponibilidad de datos para poder validar la exactitud de dichos modelos. Aunado a esto, los modelos numéricos o datos estimados que nos dan una idea general del tipo de recurso existente en la zona de estudio, como lo son los gradientes geotérmicos y flujo de calor, son usados para determinar que tipo de necesidades energéticas pueden cubrirse en la localidad cercana a la zona de estudio. Finalmente, el conocimiento generado servirá de gran ayuda para hacer propuestas que motiven el máximo aprovechamiento de los recursos geotérmicos existentes en nuestro país.

Proyectos de Investigación (Tesis Licenciatura y/o Posgrado)

1.- Análisis de sustentabilidad sobre la explotación de recursos geotérmicos para una región (Poblado, Municipio o Estado). Este trabajo consistiría en hacer una propuesta de posibles aplicaciones de la energía geotérmica, de acuerdo a datos como gradiente geotérmico y flujo de calor medidos directamente en la zona de estudio. Haciendo una correlación directa con las actividades socioeconómicas de la zona, índice poblacional, clima, infraestructura, etc.

Los datos de gradiente geotérmico y flujo de calor son parámetros geofísicos que nos indican cuánto calor proviene desde el subsuelo hasta la superficie.

2.- Actualización de los modelos conceptuales de los campos geotérmicos actualmente en explotación, a través de la propuesta de un análisis de Geothermal Plays. Este tipo de análisis consiste en integrar información de estudios geológicos, geoquímicos y geofísicos, que describen las características particulares de cada zona geotérmica. Una vez compilada la información, se hacen correlaciones para una mejor descripción de la zona de estudio, así determinar en qué condiciones se encuentra para seguir explotando la zona.

3.- Aplicación de protocolos para la estimación teórica y técnica del potencial de Sistemas Geotérmicos Mejorados (SGM). Estos protocolos se basan en la correlación de información geológica y térmica del subsuelo de una cierta región de estudio, con la finalidad de estimar las reservas de calor existentes en el subsuelo y así poder saber cuánto potencial podría explotarse de esa región. Estas estimaciones se hacen a través de varias ecuaciones teóricas que requieren información como flujo de calor, características geológicas y dimensiones específicas de la zona de estudio. Un SGM es una zona geotérmica no convencional, se caracterizan por ser zonas donde existe calor en el subsuelo, pero no hay fluidos calientes que emergen a la superficie, como comúnmente se ven en zonas geotérmicas.

4.- Otro tema es sobre la temperatura de Curie, que se calcula a través de datos de aerogravimetría y/o aeromagnetometría, en el cual se indica a qué profundidad ciertas rocas pierden su magnetismo ya que alcanzaron dicha temperatura. Esta temperatura de Curie se puede correlacionar con gradientes de temperatura o mediciones de temperatura de pozos profundos, ya sean geotérmicos y/o petroleros, y así poder tener un modelo térmico de cierta zona de estudio. Con lo cual se tendría mayor certeza del calor existente en el subsuelo.

5.- Un tema más de tipo de ciencia básica, es el estudio del proceso de “rifting” en el golfo de California, esto desde el punto de vista de la influencia del calor anómalo que existe en dicha zona. Es decir, desarrollar o aplicar un modelo que describa cómo es el proceso de apertura de la Península BC debido al flujo de calor alto existente en dicha zona. Lo más seguro será estudiar modelos termo-mecánicos que describan el proceso de adelgazamiento y extensión de la corteza marina.

6.- Por último, los proyectos de exploración geofísica, enfocados a zonas geotérmicas en Michoacán, por lo regular son de preferencia para estudiantes de posgrado, debido a la logística que se requiere hacer, así como los gastos económicos y sobre todo tiempos de desarrollo de proyecto, así como la disponibilidad de equipos.

OBSERVACIONES

De antemano comento que para poder realizar cualquiera de estos temas, se deberá manejar algunos softwares libres o comerciales como:

ArcGIS (elaboración de mapas)

GeoMapp (elaboración de mapas)

Generic Mapping Tools (GMT; elaboración de mapas)

ParaView (visualización 2D o 3D de datos)

Strater (diseño de perfiles geológicos)

Adobe Illustrator (diseño de perfiles geológicos)

Surfer (visualización 2D o 3D de datos)

Voxler (integración de datos con visualización 2D o 3D, de acuerdo a su posición geográfica)

Grapher (diseño de gráficas en distintas dimensiones o configuración)

Fortran, Python o MatLab (programas para diseño de códigos numéricos, pueden usarse otros lenguajes de ser necesario)

Todos estos programas son herramientas para una buena presentación de los datos generados, así como para la programación de ecuaciones que nos ayuden a hacer los cálculos necesarios. La finalidad es dar una buena presentación de los resultados obtenidos, así poder describir y discutir de la mejor manera el trabajo final.

Adicionalmente, puedo decir que todos los temas propuestos podrían ser publicados en revistas científicas internacionales, lo que daría un plus muy bueno para el CV y la formación profesional. También, todos los temas pueden ser escalados a tesis de Licenciatura o para Posgrado (Maestría o Doctorado), todo dependerá del nivel de trabajo y alcances del proyecto.

Responsable técnico del proyecto aprobado PN2015-01-388, “Aprovechamiento de pozos petroleros abandonados/inoperantes como fuente sustentable de energía para sistemas híbridos Geotermia/Concentrador Solar” de la Convocatoria de Proyectos de Desarrollo Científico Para Atender Problemas Nacionales 2015 CONACYT, en la modalidad de Joven Investigador. Abril 2017 – Diciembre 2020.

Responsable técnico del proyecto aprobado, “Desarrollo de Modelos Conceptuales para la Estimación del Potencial Geotérmico de Zonas Geotérmicas y Petroleras”, de la Convocatoria 2018-2019 de Proyectos de Investigación del Consejo de la Investigación Científica – UMSNH. 2018.

Responsable técnico del proyecto aprobado 201801017N, “Desarrollo de Modelos Conceptuales de Campos Petroleros y Geotérmicos Mexicanos para la Estimación de Posible Potencial Geotérmico” de la Convocatoria 2018 del Laboratorio Nacional de Supercómputo del Sureste de México. Febrero 2018 – Febrero 2019.

Colaborador científico en el proyecto PN2016-01-2188, “Estimación y evaluación del potencial geotérmico de sistemas de baja y mediana entalpía para usos directos y generación de energía eléctrica con tecnología de ciclo binario: El caso de las calderas La Reforma y El Aguajito del complejo volcánico Las Tres Vírgenes, Baja California Sur”, de la Convocatoria de Proyectos de Desarrollo Científico Para Atender Problemas Nacionales 2016 CONACYT, en la modalidad de Joven Investigador. Responsable: Dr. Efraín Gómez Arias.

2023

Gómez-Arias E., Sena-Lozoya E.B., Espinoza-Ojeda O.M., González-Fernández A., González-Escobar M., Gómez-Ávila M.C. (2023). Shallow heat flows and ground

temperature variations in Las Tres Vírgenes volcanic complex: geothermal energy available for direct use. Energy. Submitted.

Fuchs, S., B. Norden, F. Neumann, N. Kaul, A. Tanaka, I. T. Kukkonen, C. Pascal, R. Christiansen, G. Gola, J. Šafanda, O. M. Espinoza-Ojeda, I. Marzan, L. Rybach, E. B. Pazvantoğlu, B. C. Ramalho, P. Dědeček, R. Negrete-Aranda, N. Balling, J. Poort, Y. Wang, A. Jõeleht, D. Rajver, X. Gao, S. Liu, R. Harris, M. Richards, S. McLaren, P. Chiozzi, J. Nunn, M. Madon, G. Beardsmore, R. Funnell, H. Duerrast, S. Jennings, K. Elger, C. Pauselli, and M. Verdoya (2023). Quality-assurance of heat-flow data: The new structure and evaluation scheme of the IHFC Global Heat Flow Database. Tectonophysics, 229976. doi: 10.1016/j.tecto.2023.229976.

Espinoza-Ojeda, O. M., R. M. Prol-Ledesma, and J. A. Muñiz-Jauregui (2023). Update and review of continental conductive surface heat flow measurements in México - An analysis of deep boreholes. Natural Resources Research, 32(3), 981-1005. doi:10.1007/s11053-023-10173-9.

Global Heat Flow Data Assessment Group: Fuchs, S.; Neumann, F.; Norden, B.; Beardsmore, G.; Chiozzi, P.; Colgan, W.; Anguiano Dominguez, A. P.; Duque, M. R. A.;

Ojeda Espinoza, O. M.; Forster, F.; Förster, A.; Fröhder, R.; Fuentes, K.; Hajto, M.; Harris, R.; Jõeleht, A.; Liebing, H.; Liu, S.; Lüdtke, G.; Madon, M.; Negrete-Aranda, R.;

Poort, J.; Reznik, I. J.; Riedel, M.; Rolandone, F.; Stål, T.; Verdoya, M.; Wu, J.-N. (2023): The Global Heat Flow Database: Update 2023. V. 1. GFZ Data Services.

https://doi.org/10.5880/fidgeo.2023.008.

2022

O. M. Espinoza-Ojeda, E. Rivera-Calderón and P. T. Sánchez-Sánchez (2022). Numerical simulation to estimate the conductive thermal state model – Mexican EGS zones as study cases. Earth Science Informatics. ESIN-D-21-00377. doi: 10.1007/s12145-022-00766-y.

2021

Espinoza-Ojeda, O. M., J. L. Macías, E. Gómez-Arias, J. A. Muñiz-Jauregui, E. Rivera-Calderón, Á. G. Figueroa-Soto, R. Vázquez-Rosas, and V. H. Garduño-Monroy (2021). A two-dimensional temperature field simulation of the La Primavera geothermal area, México. Geothermics, 96, 102201. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2021.102201.

Fuchs, S., G. Beardsmore, P. Chiozzi, O. M. Espinoza-Ojeda, G. Gola, W. Gosnold, R. Harris, S. Jennings, S. Liu, R. Negrete-Aranda, F. Neumann, B. Norden, J. Poort, D. Rajver, L. Ray, M. Richards, J. Smith, A. Tanaka, and M. Verdoya (2021). A new database structure for the IHFC Global Heat Flow Database. International Journal of Terrestrial Heat Flow and Applied Geothermics, 4(1), 1-14. doi: 10.31214/ijthfa.v4i1.62.

2019

Javier Alejandro Hernández-Magallanes, Jonathan Ibarra-Bahena, Wilfrido Rivera, Rosenberg J. Romero, Efraín Gómez-Arias, Ulises Dehesa-Carrasco, Orlando Miguel Espinoza-Ojeda, Sanal Kozhiparambil Chandran (2019). Thermodynamic analysis of a half-effect absorption cooling system powered by low enthalpy geothermal source. Applied Sciences, 9(1220). doi:10.3390/app9061220.

2018

Prol-Ledesma, R. M., J.-L. Carrillo-de la Cruz, M. A. Torres-Vera, A.-S. Membrillo-Abad, and O. M. Espinoza-Ojeda (2018). Heat flow map and geothermal resources in Mexico. Terra Digitalis, 2(2), 1-15. doi: 10.22201/igg.terradigitalis.2018.1.34.95.

Espinoza-Ojeda, O. M., R. M. Prol-Ledesma, E. R. Iglesias, and A. Figueroa-Soto (2017). Update and review of heat flow measurements in Mexico. Energy, 121, 466-479. http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2017.01.045.

PROPIEDAD INTELECTUAL

Mapas de flujo de calor conductivo (en superficie y en la interfase sedimento-basamento) de la República Mexicana, para el cálculo del potencial de generación eléctrica de los Sistemas Geotérmicos Mejorados (Registro Público del Derecho de Autor ante el Instituto Nacional de Derechos de Autor 03-2019-053012275400-01). Siomara López Blanco, Adriana Paredes Soberanes, Rodolfo Joaquín Torres Rodríguez, Abel Felipe Hernández Ochoa, Eduardo Iglesias Rodríguez, Rosa María Prol Ledesma, Orlando Miguel Espinoza Ojeda, Juan Ignacio Martínez Estrella, Neftalí Reyes Picasso, Ramón Lira Arguello, Ismael González Reyes, Itanahui Romano Vázquez.

Software WELL-SFT (Registro Público del Derecho de Autor ante el Instituto Nacional de Derechos de Autor 03-2018-092610424100-01). Calderon Moctezuma Armando, Espinoza Ojeda Orlando Miguel, Gomez Arias Efrain, Gomez Avila Marianggy del Carmen, Gonzalez Fernandez Antonio.

Espinoza-Ojeda, O. M., and R. M. Prol-Ledesma (2020). Continental conductive surface heat flow in Mexico - the analysis from deep boreholes. In: proceedings of the World Geothermal Congress 2020+1, Reykjavik, Iceland, April - October 2021, 1-11.

Espinoza-Ojeda, O. M., E. Rivera-Calderón, D. Báez-Magaña, and A. Beltrán-Morales (2020). Geophysical thermal studies applied to petroleum and geothermal Mexican fields: Conductive surface heat flow, thermal models and geothermal potential estimations. In: proceedings of the World Geothermal Congress 2020+1, Reykjavik, Iceland, April - October 2021, 1-9.

Gutiérrez-Negrín, L. C. A., G. Beardsmore, V. H. Garduño-Monroy, O. M. Espinoza-Ojeda, S. Almanza-Álvarez, A. Antriasian, and S. Egan (2020). Field trial of a surface heat flow probe at the Cuitzeo Lake geothermal zone, Mexico. In: proceedings of the World Geothermal Congress 2020+1, Reykjavik, Iceland, April - October 2021, 1-10.

Fuchs, S., G. Beardsmore, P. Chiozzi, O. M. Espinoza-Ojeda, G. Gola, W. Gosnold, R. Harris, S. Jennings, S. Liu, R. Negrete-Aranda, F. Neumann, B. Norden, J. Poort, D. Rajver, L. Ray, M. Richards, J. Smith, A. Tanaka, and M. Verdoya (2021). The Global Heat Flow Database: a collaborative and fundamental revision process to ensure comprehensible and reliable heat-flow records. In: proceedings of the EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21-10257. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-10257.

Espinoza-Ojeda, O. M., E. Rivera-Calderón and V. H. Garduño-Monroy (2018). Numerical Tool to Estimate the Geothermal Potential from Petroleum and Geothermal Mexican Fields. En el congreso internacional 40th New Zealand Geothermal Workshop, Taupo, Nueva Zelanda. 14-16 de Noviembre.

Espinoza-Ojeda, O. M., E. G. Pacheco-Venegas and E. Santoyo (2017). Tln-SFT – the Computer System to Apply the Log-Transformation Regression Method for the Estimation of Static Formation Temperatures of Geothermal Boreholes. En el congreso internacional 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Universidad de Stanford, California, EUA. 13-15 de Febrero.

Espinoza-Ojeda, O. M., R. M. Prol-Ledesma and E. R. Iglesias (2017). Continental Heat Flow Data Update for México – Constructing a Reliable and Accurate Heat Flow Map. En el congreso internacional 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Universidad de Stanford, California, EUA. 13-15 de Febrero.

Beardsmore, G., L. Gutiérrez-Negrín, V. Garduño-Monroy, O.M. Espinoza-Ojeda, S. Almanza-Álvarez, A. Antriasian and S. Egan (2017). Trial Deployment of a Surface Heat Flow Probe Over the Los Azufres Geothermal Region, Mexico. En el congreso internacional 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Universidad de Stanford, California, EUA. 13-15 de Febrero.

Febrero 2017. Titulación de los estudiantes pertenecientes a la carrera Ingeniería en Geociencias del Instituto Tecnológico de Tacámbaro: Luis Felipe González Miranda e Irving Filadelfo Aguirre Guijosa. A través de las tesinas: “Creación de Columnas Estratigráficas para Pozos Petroleros ubicados en los Estados de Nuevo León y Tamaulipas”; y “Generación de Columnas Estratigráficas de Pozos geotérmicos y Petroleros del Noroeste de la República Mexicana (Península de Baja California y Sonora)”, respectivamente.

Junio 2017. Titulación de los estudiantes pertenecientes a la carrera Ingeniería en Geociencias del Institutito Tecnológico de Tacámbaro. Tesis: Luis Enrique Chávez Ortega “Estudio Estratigráfico de Pozos Petroleros y Geotérmicos en los Estados de Chihuahua, Durango y Coahuila de la República Mexicana”; Bernardino Olayo Arreola “Calculo del Perfil Térmico de Pozos Petroleros por Medio del Análisis de Datos Geofísicos y Geológicos para Obtener un Mapa Geotérmico del Estado de Nuevo León”.

Diciembre 2017. Titulación de los estudiantes pertenecientes a la carrera Ingeniería en Geociencias del Institutito Tecnológico de Tacámbaro: Hipólito Ávila Juárez y Diego Cristóbal Mandujano Cortes. A través de las tesinas: “Desarrollo de Perfiles Estratigráficos de los Pozos Geotérmicos Ubicados en la zona Los Humeros”; y “Generación de Perfiles Estratigráficas de Pozos Geotérmicos Ubicados en el Cinturón Volcánico Transmexicano”, respectivamente.

29 Agosto 2018. Titulación como co-asesor de tesis de maestría de la alumna Beatriz Román Fernández, con título de tesis "Desplazamiento de las Descargas Superficiales del Sistema Hidrotermal en la Caldera de Acoculco, Puebla". Perteneciente al Posgrado de Geociencias y Planificación Territorial del Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra (INICIT) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH).

6 Diciembre 2018. Titulación de la alumna Elizabeth Rivera Calderón, con título de tesis "Modelo 2D Térmico-Geológico de Zonas Geotérmicas y Petroleras: La Primavera (Jalisco), Acoculco (Puebla), y Cuencas Sedimentarias del Norte de Chihuahua". Perteneciente al Posgrado de Geociencias y Planificación Territorial del Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra (INICIT) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH).