El soroll sísmic ambiental permet monitorar el contingut de vapor al subsòl per optimitzar l’eficiència en la producció d’energia geotèrmica. Així ho mostra un treball liderat pel Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), publicat a Nature Communications Earth & Enviroment, i que posa el focus en la sostenibilitat i la rendibilitat d’aquest mètode pioner.
“L’estudi obre nous camins per monitorar l’evolució de qualsevol gas acumulat a l’escorça terrestre. A més de canvis de fase, l’estudi mostra la possibilitat de discriminar i monitorar també canvis de pressió i temperatura al subsòl amb una sola estació sísmica”, subratlla Pilar Sánchez, primera autora de la publicació i investigadora del CSIC a Geociències Barcelona (GEO3BCN- CSIC).
La producció d’energia geotèrmica, aquella que emana de l’interior de la Terra i que permet, entre altres usos, escalfar llars de manera sostenible, sol produir un dèficit d’aigua als reservoris que comporta la formació de gasos i deformacions del terreny. Per això, subratlla la investigadora, “conèixer la quantitat de vapor que es genera és fonamental per aprofitar de manera eficient aquesta energia”.
Els mètodes actuals es basen en mesuraments directes dins dels pous de producció, que s’han d’interrompre al voltant de dues setmanes per poder prendre mesures. D’aquesta manera, les mesures són costoses i es fan amb molt poca freqüència. A més, aclareix Sánchez, les estimacions solen presentar “grans incerteses”.
Aquesta nova metodologia proposa utilitzar estacions sísmiques per monitorar l’evolució de vapor en reservoris geotèrmics, especialment quan hi ha fluids bifàsics (líquid i gas coexistint). Es tracta d’entorns especialment sensibles ja que la presència de gasos al subsòl augmenta l’enfonsament progressiu del terreny, altera l’evolució termodinàmica del reservori i comporta riscos de col·lapse d’aquest. Tot i això, subratlla la investigadora de GEO3BCN-CSIC, aquests gasos també són fonts d’energia neta que es poden aprofitar.
El treball, desenvolupat al camp geotèrmic de Hegill, a Islàndia, analitza les variacions de velocitat de les ones sísmiques al reservori amb estacions sísmiques. En concret, l’equip investigador ha observat una caiguda en la velocitat sísmica que correlacionen amb l’acumulació de vapor al reservori. “Modelem l’impacte de la presència de vapor a la velocitat de les ones sísmiques a partir de dades in situ del reservori, i observem que tant el model com les nostres observacions fetes en superfície mostren el mateix comportament”, explica Sánchez.
D’acord amb la investigadora, aquesta nova tècnica, que es pot fer amb una sola estació sísmica, pot ser fàcilment aplicada en altres entorns geològics: “Per exemple, en volcans, on l’acumulació de gasos juga un paper important en erupcions volcàniques”.
Article de refèrencia
Sánchez-Pastor, P., Wu, SM., Hokstad, K. et al. Steam caps in geothermal reservoirs can be monitored using seismic noise interferometry. Commun Earth Environ). DOI: 10.1038/s43247-023-01122-8