1. Introducción

En las últimas dos décadas del presente siglo, el estudio de la transición energética y el papel que la innovación y la tecnología tienen en el desarrollo de soluciones para la suficiencia energética y el desarrollo de los países (principalmente las economías emergentes) ha cobrado mayor relevancia en las comunidades de estudios del desarrollo, sistemas de innovación, transiciones a la sostenibilidad, y sistemas energéticos (^{Sandoval,1998}; ^{Santoyo-Castelazo et al., 2014}; Vázquez, 2015; ^{Araújo, 2014}; ^{Wieczorek, 2018}). De acuerdo con la Agencia Internacional de Energías Renovables (^{IRENA, por sus siglas en inglés, 2017}), la transición energética (TE) es el camino para descarbonizar el sistema energético mundial, transformándolo en uno de cero-carbono. Bajo el supuesto que el despliegue acelerado de las energías renovables y la TE impactarían en el desarrollo de los países, sobre todo en las economías emergentes, se asume que el desarrollo de soluciones tecnológicas apropiadas genera un mayor bienestar para la sociedad a través de la creación de empleos y la mejora de la calidad de vida (^{IEA, 2019}). En el proceso de cambio de los sistemas socio-técnicos y con el objetivo de promover la competitividad y la sostenibilidad de las economías nacionales (^{Coenen y Díaz López, 2010}), la innovación es un factor clave para impulsar el proceso de TE a través del desarrollo y difusión de conocimientos para tecnologías de energía renovable, que permite diversificar las aplicaciones más allá de la generación y distribución de energía eléctrica (^{Araújo, 2014}).

Con base en lo anterior, el gobierno mexicano fijó metas de mediano y largo plazo para promover una mayor participación de las energías renovables en la matriz energética, a través de diversos instrumentos de política pública orientados a ese fin. En la Ley de Transición Energética se propuso que 35% de la generación eléctrica del país sería basada en energías limpias para el 2024 (^{SENER, 2013}).

A nivel internacional la discusión de la TE se centra en analizar el papel de la energía solar y eólica. En años recientes, el tema de la TE basada en tecnologías limpias y sostenibles tiene mayor importancia en México, sobre todo para explorar patrones emergentes en otras áreas como bioenergía, energía oceánica, e incluso el hidrógeno de bajo carbono (^{Morales et al., 2017}; ^{Silva, 2019}). Sorprendentemente, para entidades como la Agencia Internacional de Energía (2019), la energía geotérmica se considera una fuente renovable de energía con gran potencial de desarrollo tecnológico, aunque con pocos avances en términos de penetración en la matriz energética global en comparación con otras tecnologías de generación de energía eléctrica basada en renovables. México tiene gran potencial para el aprovechamiento de la geotermia en diversas manifestaciones, sin embargo, su uso se limita a aplicaciones de recreación (balneología) y tratamientos terapéuticos (^{Hiriart, 2011}; ^{Santoyo et al., 2012}).

El presente trabajo centra su atención en analizar el estado de desarrollo del Sistema de Innovación Tecnológica (SIT) para UDEG en México, a través del estudio de sus componentes (actores e instituciones) y propone la inserción de UDEG en el análisis de TE, como una opción que impulsa la diversificación del sector energético con el aprovechamiento de UDEG en procesos industriales, sistemas de enfriamiento para alimentación y almacenes, sistemas de calefacción a nivel distrito, climatización de edificios, secado de alimentos, provisión de energía para invernaderos y acuacultura inteligente, entre otros (^{Sircar et al., 2016}; ^{Lund y Toth, 2020}).

De acuerdo con el reporte de Energía Geotérmica para México de la Agencia Internacional de Energía (^{IEA, 2019}), a nivel nacional existe un potencial probado y probable de 1005.8 MW de capacidad instalada para Energía Geotérmica (EG) en 2019. Para en el mismo año, UDEG reporta 156 MW, con un total de calor utilizado de 1 162.1 GWH/año distribuidos en más de 160 sitios en 19 estados de la República mexicana (^{Romo-Jones et al., 2020}), estos recursos son principalmente agua caliente con una temperatura promedio de 50°C y una capacidad instalada de 155.8 MW, lo que representa un fracción marginal de su potencial (^{Santoyo-Gutiérrez y Torres-Alvarado, 2010}).

A nivel internacional una de las aplicaciones de UDEG más comunes es la calefacción de distritos. En países como Islandia y China se utilizan para resolver problemas de bajas temperaturas con una tecnología que permite proporcionar calor constante a bajo costo y con una menor huella de carbono (^{Tomasini-Montenegro et al., 2017}). En otros lugares se ocupa también para fines industriales muy variados; por ejemplo, en Italia UDEG se emplean para fabricar cerveza y leche pasteurizada (^{Kiruja, 2011}; ^{Líndal, 1992}; ^{Link et al., 2015}; ^{Lund y Boyd, 2015}; ^{Ragnarsson, 2003}). En la Figura 1 se puede observar la evolución de la capacidad instalada de UDEG de acuerdo con su aplicación.

Fuente: elaboración propia, basado en ^{Lund y Toth (2020}).

Figura 1 Evolución de la capacidad instalada de los UDEG, según aplicación (1995-2015) 

Los UDEG además de generar electricidad pueden generar valor agregado en diversos sectores económicos; en México se tienen documentados un par de casos de empresas nacionales que desarrollaron proyectos de generación de energía eléctrica a partir de geotermia, como los proyectos desarrollados por Grupo Dragón, que en octubre de 2014 instaló una planta geotérmica de operación comercial en San Pedro Lagunillas, Nayarit; en 2018 en vinculación con el grupo Instituto de Ingeniería Desalación y Energías Alternas (IIDEA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) instaló un Deshidrata-dor Geotérmico de Alimentos que realiza sus procesos a través de UDEG.

Se retoma la literatura de funciones del SIT y motores de innovación para analizar la formación de un sistema que promueva el desarrollo de tecnologías para diversas aplicaciones de UDEG. Dicha perspectiva señala que los desarrollos tecnológicos se dan en el contexto de un sistema que se compone por una red de actores, instituciones, tecnologías e interrelaciones que se generan entre ellos (^{Carlsson et al., 2002}). Sin embargo, dado que el sit se forma de manera gradual, las tecnologías emergentes pasarán por una etapa formativa antes de que se pueda esperar que se encuentren en una fase de difusión de mercado (^{Jacobsson y Bergek, 2004b}). El rendimiento de los SIT puede ser analizado a través de las llamadas funciones del sistema que responden a diversos motores y se definen con base en las actividades dominantes que participan en él, considerando también el nivel de desarrollo de los componentes. Varios estudios han utilizado el marco del SIT para analizar los mecanismos clave que explican la dinámica de los sistemas de innovación y su efecto en el desarrollo y la difusión de la tecnología (^{Bergek et al., 2008}; ^{Markard y Truffer, 2008}).

Las preguntas de investigación a desarrollar en el trabajo son las siguientes: ¿cuáles son y cómo se caracterizan las funciones que participan en la formación del SIT de UDEG? y ¿a qué motor de innovación pertenecen las funciones del SIT de UDEG? Para darles respuesta, esta investigación desarrolla una modelación teórica de las funciones que participan en la formación de un sistema para tecnologías emergentes y se realizó una estimación empírica utilizando un modelado temático, que es un enfoque totalmente automatizado de análisis de texto.

El análisis automatizado de grandes volúmenes de texto mediante métodos de minería de datos cualitativos (qualitative data mining) es un área de creciente interés en las ciencias políticas y la investigación de políticas públicas con aplicaciones recientes en el área de eco-innovación y transiciones sostenibles (^{Díaz López y Montalvo, 2015a} y ^2015b; ^{Coenen y Díaz López, 2010}). De acuerdo con ^{Nowlin (2016}), este método trata de categorizar y sacar conclusiones de los documentos de manera sistemática, una técnica que facilita esta categorización es el modelado de temas.

El objetivo del presente trabajo fue identificar las funciones existentes en el SIT de UDEG para determinar el grado de desarrollo del sistema y determinar a qué tipo de motor de innovación corresponde su desarrollo. Se utilizó el enfoque de modelado temático (MT) con la aplicación del algoritmo de Asignación Latente de Dirichlet (LDA)para establecer qué funciones se cumplieron en el periodo 2008-2019. Se generaron dos modelos que analizaron los temas latentes representativos de las funciones cumplidas en el SIT para los compo nentes del sistema: instituciones y actores.

El artículo se divide en cuatro secciones después de la introducción. En la primera se aborda la discusión teórica de los sit en etapa formativa, las funciones y los motores de innovación. La segunda hace una contextualización institucional de UDEG en México y las aplicaciones y tecnologías que se desarrollaron en ese periodo. En la tercera se describen método y datos utilizados para el estudio. La cuarta sección muestra los resultados obtenidos y su análisis por componente, así como las conclusiones.

2. Sistemas de innovación tecnológica en etapa formativa y motores de innovación

De acuerdo con ^{Edsand (2019}), el marco del SIT puede ser usado para analizar la formación y el crecimiento de los sistemas de innovación. En países emergentes, el análisis tiende a centrarse, en la mayoría de los casos, en la etapa formativa. El enfoque de los SIT tiene como objetivo analizar el rendimiento del sistema y los factores que afectan su desempeño (^{Hekkert et al., 2007}), y sus contribuciones teóricas recientes han abonado a la discusión sobre el papel que juega el desarrollo tecnológico con visión sustentable para estimular la transición energética.

Este enfoque se ha utilizado en varios trabajos para analizar energías renovables en países emergentes. Por ejemplo, ^{Tigabu et al. (2015}) lo aplican para analizar la aparición de un SIT de biogás en Ruanda. ^{Sawulski et al. (2019}) estudian cómo se genera un sit en países "seguidores" de tecnología en el caso de la energía eólica marina en Polonia. Por otro lado, ^{Bento y Fontes (2015}) investigan el proceso de construcción de un nuevo sit basado en energía eólica, en el que resaltan la necesidad de mejorar las capacidades de asimilación de las tecnologías para el caso de Portugal; mientras que ^{Perrot (2015}) aplica el enfoque de funciones del SIT para seguir la evolución de los agentes, redes e instituciones que han influido en la generación y difusión de tecnología solar y eólica en Sudáfrica e India.

3. Usos Directos de Energía Geotérmica en México (UDEG)

En México, el artículo 2 del Reglamento de la Ley de Energía Geotérmica (^{DOF, 2014}), define como usos directos a aquellos en los que se puede aprovechar la energía geotérmica que sean diferentes a la generación de electricidad como: calefacción urbana o de invernaderos, secado de productos agrícolas o industriales, entre otros. México dispone de un gran potencial de recursos geotérmicos que en su mayoría se utilizan para la generación de electricidad.

A nivel institucional, México dinamizó el desarrollo de energías renovables (ER) en el periodo 2008-2019. En esta etapa se dieron cambios en el marco institucional energético para favorecer el desarrollo y la difusión de las ER y con ello aumentar su participación en la matriz energética nacional. Lo anterior generó la promulgación de leyes, acuerdos, tratados y estrategias de financiamiento que establecen el direccionamiento de la transición energética y coadyuvan a su desarrollo a nivel nacional.

En 2013 se creó el Fondo de Sustentabilidad Energética (FSE) cuyo propósito fundamental era impulsar a la ciencia, tecnología e innovación en materia de sustentabilidad energética a través de distintas acciones y priorizando la vinculación de diversos actores del sistema. En ese mismo año se publicó la Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética (LAERFTE) que estableció una meta de 35% de generación eléctrica basada en er para el 2024. Para lograrlo, se propuso el desarrollo de conocimientos y tecnologías para las ER.

El FSE sirvió para crear los Centros Mexicanos de Innovación en Energía Renovable (CEMIE), arrancando con el CEMIE-Geo que formó una alianza academia-industria con el apoyo de la Secretaría de Energía (SENER) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y tuvo como objetivo promover y acelerar el uso y desarrollo de la energía geotérmica (Jones y Kretzschmar, 2017). Las instituciones académicas que conformaron el consorcio fueron: i) Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, CICESE, ii) Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias, INEEL, iii) Universidad de Guadalajara, UDG, iv) Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, UMSNH, v) Centro de Geociencias, UNAM, vi) Instituto de Energías Renovables, unam, vii) Instituto de Geofísica, UNAM, viii) Instituto de Geología, UNAM, ix) Instituto de Ingeniería, UNAM, x) Universidad Politécnica de Baja California, UPBC, xi) Centro de Tecnología Avanzada A.C., CIATEQ y empresas privadas.

El CEMIE-Geo desarrolló un Sistema de Laboratorios Especializados (SLE), en los que se profundizó el conocimiento del recurso a través de varias líneas de investigación, una de ellas fue UDEG, que durante el periodo 2014-2018 realizó proyectos que tuvieron como propósito general el desarrollo de capacidades tecnológicas y la generación de conocimiento asociado a las tecnologías para diversas aplicaciones del recurso (véase Tabla 3).

La creación del centro y el financiamiento para el desarrollo de estos proyectos de UDEG, muestra la orientación de la investigación para el desarrollo de tecnologías relacionadas con la industria geotérmica. Los actores del SIT de UDEG promovieron el desarrollo de conocimiento, ya que durante el periodo 2008-2019 se generaron publicaciones científicas y de divulgación, así como tesis de licenciatura y maestría sobre tecnologías y aplicaciones de usos directos. En 2011 se hicieron evaluaciones económicas y tecnológicas al recurso, en vinculación con organismos internacionales como el Banco Interamericano de Desarrollo. A partir de 2014 se ofertaron cursos cortos en diferentes disciplinas geotérmicas y también incentivaron la vinculación con expertos a través de diversos proyectos y por medio de la realización de congresos, simposios y talleres nacionales e internacionales en materia de UDEG para la difusión del conocimiento. En términos de generación de capital humano especializado se incluyeron planes curriculares en programas de posgrado en las instituciones académicas que conformaron el centro.

4. Panorama metodológico: análisis histórico de eventos y modelado temático

El objetivo del presente trabajo es identificar las funciones existentes en el SIT de UDEG para determinar el grado de desarrollo del sistema y determinar a qué tipo de motor de innovación corresponde. En primer lugar se trazó un mapa de las principales actividades y procesos históricos relacionados con el SIT de UDEG. Para ello se adoptó el análisis histórico de eventos (AHE), propuesto por ^{Van De Ven y Poole (2005}). Esta metodología permitió operar y medir las funciones del sistema relacionándolas con eventos, que se definen en términos de los temas discutidos en los documentos analizados. Los eventos ayudaron a identificar categorías representativas de las funciones presentes en el sistema. La interacción entre las funciones del sistema se midió mediante el seguimiento de las secuencias de eventos que se repitieron a lo largo del periodo 2008-2019.

Para medir lo anterior se aplicó la técnica de clasificación con métodos no supervisados de modelado temático (MT), que implica el procesamiento automatizado de un cuerpo de textos para determinar los temas subyacentes del conjunto de documentos (^{Blei et al., 2003}; ^{Mohr y Bogdanov, 2013}). Los algoritmos del MT son métodos estadísticos que analizan: i) las palabras de los textos originales para descubrir los temas latentes que son transversales; ii) cómo se conectan esos temas entre sí, y iii) cómo cambian en el tiempo (Blei et al., 2012).

El MT busca patrones recurrentes en el contenido de los textos y lo hace con base en la frecuencia de aparición de palabras, dicha técnica facilita la identificación de los temas latentes que estructuran un corpus de documentos (^{Blei et al., 2012}). Existen diversos algoritmos para hacer MT, entre los que se encuentran: Latent Dirichlet Allocation (LDA), Pachinko Allocation, Hierarchical LDA, entre otros (^{Nowlin, 2016}).

Modelos LDA

Son una herramienta útil para el análisis de las funciones del SIT y se definen como un modelo estadístico del lenguaje, en el que cada documento dentro de un set o corpus es visto como una bolsa de palabras producidas de acuerdo a una mezcla de temas que el autor del texto pretendía discutir. Cada tema es una distribución sobre todas las palabras observadas en el corpus, de tal manera que los términos que están fuertemente asociados con los temas dominantes del documento tienen una mayor probabilidad de ser seleccionados. Para correr el modelo LDA fue necesario desarrollar un algoritmo en el lenguaje y ambiente para cómputo estadístico y gráfico RStudio.

Entre los resultados que arroja el modelo LDA se encuentra un conjunto de distribuciones temáticas por palabras que asocian una probabilidad con cada par de palabras temáticas y un conjunto similar de distribuciones de documentos por temas, que describen la probabilidad de elegir un tópico particular para cada documento del corpus. La estructura obtenida es latente, lo que implica que las distribuciones temáticas por palabras no están asociadas con una etiqueta explicita de un tema, sino con un conjunto de probabilidades de palabras que cuando se ordenan por probabilidad decreciente a menudo se relacionan estrechamente y, por lo tanto, se conciben como "temas". La Figura 2 presenta de forma sintética los pasos del modelo LDA.

Fuente: elaboración propia, diseñada de la metodología sugerida por ^{Ding et al. (2018}).

Figura 2 Diagrama esquemático que muestra la secuencia usada para el desarrollo del modelo LDA 

5. Análisis de resultados

Se realizaron dos modelos LDA, en el primero se analizó a las instituciones que acompañaron el desarrollo del SIT. El segundo examinó los documentos relacionados con el desempeño de los agentes del sistema, aquello relacionado con generación y difusión de conocimiento, ambos para el periodo 2008-2019. El objetivo era conocer y caracterizar a nivel estructural el desempeño de las funciones y, con ello, comprender el motor de innovación sustentable que predomina en el SIT de UDEG.

En las Figuras 3 y 4 se presentan los resultados del TM de los modelos desarrollados. En la parte izquierda se muestran los temas en el plano bidimensional y se representan como círculos, el tamaño de ellos indica la relevancia de cada uno. En el panel derecho se muestra un gráfico de barras horizontales que representan los términos individuales más útiles para interpretar cada tema.

Fuente: elaboración propia.

Figura 3 Temas y términos relevantes para el modelo LDA-Instituciones 

Fuente: elaboración propia.

Figura 4 Temas y términos relevantes para el modelo LDA-Actores 

6. Conclusiones

La evidencia muestra que el SIT de UDEG se encuentra en una etapa de formación, en la que sus componentes no se encuentran debidamente desarrollados para el cumplimiento de las siete funciones propuestas por la literatura. A pesar de ello, la formación del SIT responde a cuatro funciones que fueron direccionadas por la orientación de la investigación [F4] que dio entrada a la movilización de recursos [F6] y la combinación de ambas funciones generó el desarrollo y la difusión de conocimiento [F2y F3], esto representó la primera fase del sistema. También se evidencia que la creación de legitimidad [F7] jugó un papel relevante al ser el acompañante principal de la formación del sistema con una serie de políticas e instrumentos que abonaron a su desarrollo, esto es relevante, ya que se diferenció de lo propuesto teóricamente.

Con base en lo anterior, se puede decir que el motor que define la formación del SIT de UDEG en México se relaciona con el de ECT y dicho mecanismo puede ser altamente influyente en los países emergentes, ya que genera nichos para el desarrollo de tecnologías que están libres de fallos de mercado y de sistema, tal como en el caso nacional. Sin embargo, es imperativo considerar que los ambientes protegidos tienen un límite de crecimiento. Este estudio demuestra que el apoyo gubernamental a través de la orientación de instrumentos institucionales hacia una visión de ER, así como el desarrollo de conocimientos y tecnologías llevó a la formación de una parte del SIT de UDEG, e identificó sus actores principales.

Para lograr los objetivos de la transición energética es fundamental que el Estado genere políticas públicas orientadas a su rápida y adecuada puesta en marcha. Los desarrollos generados por CEMIE-Geo representan alternativas energéticas a diversos sectores económicos, y ya que tienen la posibilidad de generar valor agregado al producir bienes de manera sustentable.

El enfoque adoptado en este texto representa un aporte metodológico para la literatura de TS y SIT, ya que existe una necesidad de integrar métodos cuantitativos para el análisis de estos enfoques de pensamiento. La intención del artículo fue demostrar el estado de desarrollo del SIT de UDEG en México.