I sistemi geotermici avanzati (EGS) sono considerati una promettente fonte di energia pulita, fornisce un carico di base sostenibile per il calore e l'elettricità, ed è una tecnologia chiave emergente nella transizione a lungo termine verso un futuro senza combustibili fossili. Però, lo sviluppo di un giacimento geotermico richiede la creazione forzata di percorsi fluidi nel sottosuolo profondo iniettando grandi quantità di acqua ad alta pressione. La sismicità indotta è un inevitabile, ancora poco compreso sottoprodotto di questa tecnologia, e ha causato grave preoccupazione e scetticismo nell'opinione pubblica, portando alla chiusura di numerosi progetti EGS in passato. La gestione del rischio sismico indotto è quindi cruciale per lo sviluppo e l'ulteriore sfruttamento della tecnologia EGS verso la fornitura di energia e calore pronta per il mercato negli ambienti urbani.

In un nuovo studio ora pubblicato in Progressi scientifici un team di scienziati riferisce di un tentativo riuscito di controllare la sismicità indotta durante la stimolazione idraulica più profonda di sempre di un pozzo geotermico a Helsinki, Finlandia. In uno sforzo collaborativo di un team di ricercatori internazionali di società commerciali, istituzioni accademiche e università, una strategia di stimolazione sicura è stata progettata e applicata con successo per prevenire il verificarsi di un terremoto indotto dall'arresto del progetto con una magnitudo maggiore di due, un limite imposto dalle autorità locali per la continuazione in sicurezza del progetto energetico St1 Deep Heat Oy. "L'elaborazione quasi in tempo reale dei dati sismici recuperati da una rete installata ad hoc di geofoni da pozzo e di superficie ha fornito l'input critico per il funzionamento sicuro della stimolazione, ", afferma l'autore principale Grzegorz Kwiatek, uno scienziato con sede presso GFZ Potsdam.

Nel progetto, un sistema in stile semaforo che prevedeva un monitoraggio sismico quasi in tempo reale ha consentito un feedback attivo e linee guida agli ingegneri della stimolazione su come regolare le velocità di pompaggio e la pressione all'iniezione. Professor Georg Dresen, capo del gruppo Geomeccanica presso GFZ afferma:"Questo feedback quasi in tempo reale è stato la chiave del successo e ha permesso di approfondire la comprensione della risposta sismica del giacimento e del rilascio di energia idraulica in profondità, garantendo tempestività nella risposta tecnica all'aumento dell'attività sismica." Ciò ha permesso l'adeguamento immediato del trattamento del giacimento attraverso la mitigazione della velocità di iniezione e della durata dei periodi di riposo che sono stati applicati nel corso dei mesi di sperimentazione e ha assicurato il controllo di successo della massima magnitudo osservata degli eventi sismici indotti.

"Mentre i risultati quantitativi applicati con successo qui per evitare eventi sismici più grandi non sono direttamente trasferibili ad altri ambienti tettonici, la metodologia e il concetto che abbiamo sviluppato nel nostro studio possono essere utili ad altri progetti EGS per limitare il rischio sismico e derivare strategie di stimolazione ad hoc, " afferma Grzegorz Kwiatek. Il progetto energetico St1 Deep Heat Oy è ora approvato per ulteriori progressi e dopo il completamento di un secondo pozzo passerà all'implementazione di un impianto geotermico completamente funzionante per la fornitura di calore locale.