La herramienta servirá para adaptar el caudal y la presión de inyección y mitigar el riesgo de inducir terremotos
El estudio permitirá utilizar la geotermia de forma segura y limpia para producir electricidad sin emisiones de CO2
Efe.- Científicos españoles han desarrollado un modelo matemático para predecir el riesgo de sismicidad que pueden ocasionar las plantas de geotermia profunda para generar electricidad o transmitir el calor de la Tierra. La investigación ha sido desarrollada por el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA CSIC-UIB), que ha identificado las causas de la sismicidad ocurrida en 2006 en Basilea (Suiza) proveniente de una planta EGS (geotermia estimulada/fracking).
El Estudio, publicado en la revista Communications Earth & Environment, y en el que ha colaborado el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) y la Universidad de Colorado (EEUU) desarrolla una herramienta numérica que permite reproducir la reactivación de las fallas que ocurrieron en el EGS de Basilea como respuesta a la estimulación hidráulica en el pozo de inyección.
Según los investigadores, el trabajo abre el camino a desarrollar metodologías que permitan utilizar la energía geotérmica de forma segura y limpia para producir electricidad de forma continua y con emisiones cero de CO2.
Las EGS se sirven de la estimulación hidráulica para poder producir electricidad de forma eficiente mediante un circuito en el que inyectan agua fría en un pozo a alta presión, lo que provoca que las fracturas de las rocas se abran de forma permanente como resultado de pequeños deslizamientos.
Según ha explicado la investigadora del IMEDEA Aurégan Boyet, «este proceso es necesario para aumentar la permeabilidad de las formaciones rocosas, normalmente granitos fracturados, que se encuentran entre 4 y 5 kilómetros de profundidad. Allí las temperaturas son superiores a 150° C, por lo que, al bombear el agua caliente a través de otro pozo, se genera vapor de agua en la superficie, que mueve las turbinas que producen electricidad».
Sin embargo, la estimulación hidráulica puede generar «deslizamientos de las fracturas y generar microseismos», ha advertido la investigadora del IDAEA Silvia De Simone.
Máquina perforadora del pozo geotérmico de Basilea en Suiza.
«Lo desconcertante es que una vez se deja de inyectar agua a presión, con frecuencia se producen seísmos de magnitud mayor que los que se habían producido durante la inyección, llegando a generar terremotos que se sienten en superficie y que pueden llegar a provocar daños, como lo ocurrido en Basilea o en Pohang (Corea del Sur)», ha confesado De Simone.
«Este fenómeno -según ella- va contra la lógica, que haría pensar que una vez cesa la inyección la presión disminuye y la estabilidad de las fallas debería aumentar». En el caso de Basilea, el terremoto de mayor magnitud ocurrió unas horas después de que se parara la inyección.
Para reproducir con exactitud la evolución temporal y la distribución espacial de los seísmos, que llegaron a alcanzar una magnitud de 3,4, los científicos han incorporado a sus modelos numéricos procesos que hasta ahora se pasaban por alto, pero que son fundamentales para entender y predecir el fenómeno.
«Históricamente, se consideraba que los cambios en la presión del agua que rellena las fracturas era la causante de la sismicidad, pero los cambios de presión pueden justificar sólo una parte y fallan a la hora de explicar la sismicidad postinyección», ha manifestado el investigador del IMEDEA Víctor Vilarrasa.
«Nuestro modelo combina los cambios en la deformación y tensión de la roca por la inyección de agua, que a su vez influyen en la estabilidad de las fallas. Además, cuando una fractura se mueve, se redistribuyen las tensiones en su entorno, lo que puede afectar a la estabilidad de otras fracturas, y también hemos considerado la reducción de la resistencia de las fallas una vez se reactivan», ha concretado. Así, gracias al nuevo modelo han podido identificar las causas de la sismicidad en Basilea durante y después de la inyección.
Los autores han resaltado que esta herramienta predictiva servirá para poder adaptar los parámetros con los que se opera en un proyecto de energía geotérmica (como el caudal de circulación o la presión de inyección) y lograr mitigar el riesgo de inducir terremotos que puedan ser percibidos.
Vilarrasa ha defendido el uso de la geotermia para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y ha recordado que este sistema ha sido usado desde la época romana en los baños termales, que también aprovecha el calor procedente del interior de la Tierra: «Es una energía respetuosa con el medio ambiente, no produce emisiones contaminantes y garantiza, además, el suministro de electricidad de forma constante».