¿Se puede predecir la sismicidad para obtener energía limpia?

Una investigación liderada por el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (Imedea CSIC-UIB) ha creado una herramienta numérica para detectar el riesgo de sismicidad que pueden ocasionar las plantas de geotermia. Este sistema busca perforar la corteza terrestre para aprovechar el calor en las capas más profundas y generar energía renovable.

La investigación que se realizó gracias a la colaboración con el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) y la Universidad de Colorado, identificó que las fallas sísmicas que ocurrieron en Basilea (Suiza) en 2006 fueron causadas por un sistema geotérmico mejorado (EGS, por sus siglas en inglés).

El estudio quiere generar el desarrollo de nuevos métodos que permitan el uso seguro y limpio de la energía geotérmica para producir electricidad de manera continua durante todos los días sin pausa y sin emisiones de dióxido de carbono (CO2).

Los Sistemas Geotérmicos Mejorados son métodos para obtener energía de manera eficiente utilizando la estimulación hidráulica, donde se inyecta agua fría a alta presión en un pozo. Ello provoca la apertura permanente de las fracturas en la roca debido a pequeños deslizamientos, para aumentar la permeabilidad de las formaciones rocosas. De esta manera el calor proveniente del interior de la Tierra proporciona una fuente de energía constante.

No obstante, este método presenta desafíos significativos. En el proceso se pueden generar microsismos, aunque después de detener la inyección de agua a presión se pueden producir terremotos de mayor magnitud. Existen ejemplos como en Basilea y Pohang en Corea del Sur, donde llegaron a sentirse en la superficie.

El caso en Basilea

En el caso de Basilea el terremoto más grande ocurrió varias horas después de detener la inyección de agua. Al reproducir con precisión la secuencia temporal y la distribución espacial de los terremotos el grupo de científicos incorporaron en sus modelos numéricos procesos que antes no contemplaban, pero resultan fundamentales para entender el fenómeno.

Este proceso supera toda lógica pues los cambios de presión en el agua debería ser la causa de la actividad sísmica, pero los cambios solo vienen después de detener la inyección. Por ello el modelo estudia los cambios den la deformación y la tensión de la roca como resultado de la inyección de agua, por lo que redistribuye y afecta a la estabilidad de otras facturas.

El nuevo modelo identifica las causas de la actividad sísmica en Basilea durante y después de la inyección de agua. Los investigadores destacan que esta herramienta predictiva será útil para ajustar los parámetros operativos en proyectos de energía geotérmica, con el objetivo de mitigar el riesgo de inducir terremotos perceptibles. Fortaleciendo la seguridad en la producción de energía limpia, que busca ser una alternativa para abordar los problemas asociados al cambio climático derivados del uso de combustibles fósiles.