Produkcja ciepła pozyskanego z Ziemi może wywoływać wstrząsy sejsmiczne, ponieważ płyny pod ciśnieniem zatłaczane są w głąb ziemi. Aby ocenić poziom zagrożenia sejsmicznego, należy znać wytrzymałość skał i deformacje, spowodowane wstrzykiwaniem tych płynów. Prof. dr hab Beata Orlecka-Sikora i Szymon Cielesta z Instytutu Geofizyki PAN przeprowadzili badania na polu geotermalnym The Geysers w USA. Naukowcy wykazali, że pod wpływem iniekcji górotwór pęka, a wstrząsy sejsmiczne powstają nawet zanim zostanie przekroczona wytrzymałość skały.

Takie pękania tworzą sieci, a tempo ich wzrostu jest związane z szybkością wtłaczania płynów. Na podstawie tej zależności można ocenić potencjał ośrodka skalnego do generowania silnych wstrząsów sejsmicznych i oszacować ich spodziewaną wielkość.

Wyniki badań polskich naukowców mogą być zastosowane do zarządzania zagrożeniem sejsmicznym przy produkcji energii geotermalnej. Harmonogram wtłaczania płynów można bowiem dostosować do obserwowanego rozwoju sejsmiczności. W efekcie pozwala to ograniczyć występowanie większych wstrząsów sejsmicznych, groźnych dla ludzi i środowiska.

Badacze przypominają, że kontrolowanie sejsmiczności indukowanej wtłaczaniem płynów ma znaczenie dla społecznej akceptacji produkcji energii geotermalnej. Podziemne eksperymenty geo-energetyczne są ważnym elementem strategii zrównoważonego rozwoju, zakładającej redukcję emisji gazów cieplarnianych, zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii oraz podniesienie efektywności energetycznej.

Wyniki polskich badań zostały opublikowane w Scientific Reports z kolekcji Nature.

PAP - Nauka w Polsce