Νέα τεχνική για την παρακολούθηση της επαγόμενης σεισμικότητας από την γεωθερμική ενέργεια

Πολλά κράτη έχουν δώσει μεγάλη σημασία στην αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας για την κάλυψη αναγκών τους, καθώς είναι μια πρακτικά ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Η γεωθερμική ενέργεια είναι η φυσική θερμική ενέργεια  που διαρρέει από το θερμό εσωτερικό του πλανήτη  μας προς την επιφάνεια. 

Μια νέα μελέτη του INGV  -Ιταλικό Ινστιτούτο Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας- και του Πανεπιστημίου της  Νάπολης  θα επιτρέψει  τον έλεγχο μικρών σεισμών που προκαλούνται από την άντληση και εξαγωγή των γεωθερμικών ρευστών.

Μια νέα τεχνική καθιστά δυνατή την παρακολούθηση και τον έλεγχο της σεισμικότητας που δύναται να προέλθει από την γεωθερμική εκμετάλλευση του υπεδάφους. Η τεχνική αυτή είναι το αποτέλεσμα μιας μελέτης που πραγματοποιήθηκε από ερευνητές του « Εθνικού Ινστιτούτου Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας (INGV) και από το  Πανεπιστήμιο « Federico II» της Νάπολης , και δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Επιστημονικό Δελτίο της Σεισμολογικής Εταιρείας της Αμερικής.

Η υπεδάφεια έρευνα που είχε  ως κύριο σκοπό την παραγωγή ενέργειας, μέσω της αξιοποίησης της εσωτερικής θερμότητας της γης, έχει οδηγήσει σε ορισμένες περιπτώσεις στην δημιουργία μικρών και μεσαίων σεισμών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας που αφορά κυρίως την άντληση ή εξαγωγή των υπόγειων γεωθερμικών ρευστών. Η έρευνα, που διενεργήθηκε από τους Vincenzo Convertito, Nils Maercklin, Nitin Sharma και Aldo Zollo, εξετάζει τα ζητήματα αυτά σε σχέση με ένα γεωθερμικό γνωστό πεδίο ,το «The Geysers»  (Θερμοπίδακες), το οποίο βρίσκεται στη Βόρεια Καλιφόρνια και όπου τα γεωθερμικά ρευστά αξιοποιούνται από τη δεκαετία του εξήντα.

Σε αυτό το πεδίο τα υγρά της κύριας δεξαμενής φθάνουν σε μια θερμοκρασία των 235 ° C και παγιδεύονται κάτω από ένα αδιαπέραστο στρώμα βράχου που συναντάται σε βάθος μεταξύ 1-3 χιλιομέτρων. Όπως αναφέρθηκε από προηγούμενες μελέτες, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν άρχισε η εξόρυξη του γεωθερμικού ρευστού για την παραγωγή ηλεκτρισμού, η σεισμικότητα αυξήθηκε σημαντικά .

Σε πιο πρόσφατες περιόδους, από τον Απρίλιο του 2007 και τον Οκτώβριο του 2010, στην ίδια περιοχή έχουν καταγραφεί 7 σεισμοί με μέγεθος ίσο και μεγαλύτερο από 4R. Το όργανο που αναπτύχθηκε από την ερευνητική ομάδα μπορεί να αξιολογήσει τις επιπτώσεις της σεισμικότητας που προκαλείται από γεωθερμική εκμετάλλευση και να εκτιμήσει πώς ο κίνδυνος ποικίλλει με την πάροδο του χρόνου σε συνάρτηση με τις βιομηχανικές δραστηριότητες, όπως επανεισαγωγή ρευστών στον ταμιευτήρα ή άντληση των υγρών. Η τεχνική βασίζεται σε συνεχή ανάλυση στο χρόνο και στο χώρο, σημαντικοί παράμετροι που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας.

Η μελέτη δείχνει πως η μεταβολή μίας ή περισσοτέρων παραμέτρων μπορεί να οδηγήσει σε μια αλλαγή τόσο της πιθανότητας εκδήλωσης σεισμού που ενδεχομένως να είναι πιο επιβλαβής από τον ίδιο τον σεισμικό κίνδυνο, απαιτώντας έτσι από τους φορείς εκ νέου καθορισμό των εργασιών πεδίου. Εκτός από το ότι χρησιμοποιείται για την επαγόμενη γεωθερμική σεισμικότητα, η τεχνική μπορεί να εφαρμοστεί επίσης για την εκχύλιση των υδρογονανθράκων και την αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα. 

Η γεωθερμική ενέργεια είναι μία ήπια μορφή ενέργειας, σε σύγκριση με τις συμβατικές μορφές ενέργειας, χωρίς βέβαια οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εκμετάλλευσή της να είναι συχνά αμελητέες. Η κύρια ανησυχία από την αξιοποίηση της γεωθερμίας υψηλής ενθαλπίας (>150 °C) προέρχεται από τη διάθεση των γεωθερμικών νερών στους υδάτινους αποδέκτες, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και της περιεκτικότητάς τους σε διάφορα χημικά συστατικά. Συγκρινόμενη με τις άλλες Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας(ΑΠΕ), δεν υστερεί σε περιβαλλοντικά οφέλη αν και επικρατεί η αντίληψη ότι ορισμένες ΑΠΕ (π.χ. φωτοβολταϊκά, αιολική ενέργεια) δεν επιβαρύνουν το περιβάλλον .

Ανάλογα με το θερμοκρασιακό της επίπεδο μπορεί να έχει διάφορες χρήσεις. Περιοχές με  θερμοκρασία (>150 °C) χρησιμοποιούνται συνήθως για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εάν η θερμοκρασία κυμαίνεται από 80 έως 150 °C  μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση ή και ξήρανση ξυλείας και αγροτικών προϊόντων καθώς και μερικές φορές και για την παραγωγή ηλεκτρισμού (π.χ. με κλειστό κύκλωμα φρέον που έχει χαμηλό σημείο ζέσεως). Όταν η θερμοκρασία είναι μεταξύ 25 έως 80 °C μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση χώρων, για θέρμανση θερμοκηπίων, για ιχθυοκαλλιέργειες, για παραγωγή γλυκού νερού.

Στην χώρα μας έχουν ανακαλυφθεί σπουδαία γεωθερμικά πεδία .Στην Μήλο μετρήθηκαν θερμοκρασίες μέχρι 325 °C σε βάθος 1000 μέτρα και στην Νίσυρο 350° C σε βάθος 1500 μέτρων. Οι γεωτρήσεις αυτές θα μπορούσαν να στηρίξουν μονάδες ηλεκτροπαραγωγής 20 και 5 ΜW, ενώ το πιθανό συνολικό δυναμικό υπολογίζεται να είναι την τάξης των 200 και 50 MW αντίστοιχα.

Γεωδίφης

Πηγές

geologi.info

Βικιπαίδεια

Φωτογραφία –Εργοστάσιο γεωθερμικής ενέργειας στο Þingvellir, Ισλανδία