Análisis multifactorial con enfoque medioambiental del sistema de gestión de una termoeléctrica en el Caribe colombiano

Abstract

Las plantas termoeléctricas, esenciales para la generación de energía, enfrentan significativos desafíos ambientales debido al uso intensivo de recursos hídricos. Este estudio analiza el Sistema Integrado de Gestión (SIGE) de una planta termoeléctrica en el Caribe colombiano, enfocándose en la gestión del agua marina utilizada para el enfriamiento. Actualmente, el sistema de captación de un solo paso genera impactos negativos, como contaminación térmica, falta de monitoreo continuo y medición inadecuada del volumen captado y la temperatura del agua descargada.

El proyecto propone tres alternativas para optimizar la gestión de los recursos hídricos y mitigar el impacto ambiental: un sistema cerrado de enfriamiento para recircular el agua, eliminando descargas directas al océano; tecnología híbrida OTEC, que utiliza el gradiente térmico oceánico para generar energía renovable y agua potable; y la instalación de medidores de flujo y temperatura, que mejoran el monitoreo ambiental y el cumplimiento normativo.

El análisis técnico, económico y ambiental muestra que el sistema cerrado reduce el consumo de agua marina en más del 95%, mientras que OTEC ofrece beneficios como la producción de hasta 63,000 m³ diarios de agua potable y la reducción de emisiones de CO₂, a pesar de sus altos costos iniciales. La implementación de medidores de flujo y temperatura asegura un control ambiental preciso y rentable.

En conclusión, este proyecto identifica soluciones sostenibles que minimizan los impactos ambientales, promueven el uso eficiente de recursos hídricos y posicionan a la planta termoeléctrica como un modelo de sostenibilidad en el sector energético colombiano, contribuyendo al desarrollo ambiental, social y económico de la región.

Thermoelectric plants, essential for power generation, face significant environmental challenges due to their intensive use of water resources. This study analyzes the Integrated Management System (SIGE) of a thermoelectric plant in the Colombian Caribbean, focusing on the management of seawater used for cooling. Currently, the single-pass capture system generates negative impacts, such as thermal contamination, lack of continuous monitoring, and inadequate measurement of the volume captured and the temperature of the discharged water. The project proposes three alternatives to optimize water resource management and mitigate environmental impact: a closed cooling system to recirculate water, eliminating direct discharges to the ocean; hybrid OTEC technology, which uses the ocean thermal gradient to generate renewable energy and potable water; and the installation of flow and temperature meters, which improve environmental monitoring and regulatory compliance. Technical, economic and environmental analysis shows that the closed system reduces seawater consumption by more than 95%, while OTEC offers benefits such as producing up to 63,000 m³ per day of potable water and reducing CO₂ emissions, despite its high upfront costs. The implementation of flow and temperature meters ensures accurate and cost-effective environmental control. In conclusion, this project identifies sustainable solutions that minimize environmental impacts, promote the efficient use of water resources and position the thermoelectric plant as a model of sustainability in the Colombian energy sector, contributing to the environmental, social and economic development of the region.