Verbeterde geothermische systemen (EGS) worden beschouwd als een veelbelovende energiebron die schoon, zorgt voor een duurzame basislast voor warmte en elektriciteit, en is een opkomende sleuteltechnologie in de langetermijntransitie naar een toekomst zonder fossiele brandstoffen. Echter, de ontwikkeling van een geothermisch reservoir vereist het krachtig creëren van vloeistofpaden in de diepe ondergrond door grote hoeveelheden water onder hoge druk te injecteren. Geïnduceerde seismische activiteit is een onvermijdelijke, maar slecht begrepen bijproduct van deze technologie, en heeft geleid tot ernstige publieke bezorgdheid en scepsis, wat heeft geleid tot de stopzetting van verschillende EGS-projecten in het verleden. Het beheersen van het geïnduceerde seismische risico is daarom cruciaal voor de ontwikkeling en verdere exploitatie van EGS-technologie voor marktklare stroom- en warmtevoorziening in stedelijke omgevingen.

In een nieuwe studie die nu is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang een team van wetenschappers rapporteert over een succesvolle poging om geïnduceerde seismische activiteit te beheersen tijdens de diepste hydraulische stimulatie ooit van een geothermische bron in Helsinki, Finland. In een gezamenlijke inspanning van een team van internationale onderzoekers van commerciële bedrijven, academische instellingen en universiteiten, er is een veilige stimuleringsstrategie ontworpen en met succes toegepast om het optreden van een door het project veroorzaakte aardbeving met een kracht groter dan twee te voorkomen, een door de lokale autoriteiten opgelegde grens voor de veilige voortzetting van het energieproject St1 Deep Heat Oy. "De bijna-realtime verwerking van seismische gegevens die zijn opgehaald uit een ad-hoc geïnstalleerd netwerk van boorgat- en oppervlaktegeofonen, leverde de kritieke input voor de veilige werking van de stimulatie, " zegt hoofdauteur Grzegorz Kwiatek, een wetenschapper gevestigd bij GFZ Potsdam.

In het project, een systeem in de stijl van een verkeerslicht met bijna realtime seismische monitoring maakte actieve feedback en richtlijnen voor de stimulatie-ingenieurs mogelijk over hoe de pompsnelheden en druk bij de injectie konden worden aangepast. Professor Georg Dresen, hoofd van de Geomechanica-groep bij GFZ stelt:"Deze feedback in bijna realtime was de sleutel tot succes en maakte het mogelijk om het begrip van de seismische respons van het reservoir en de hydraulische energieafgifte op diepte te verdiepen, terwijl een snelle technische reactie op verhoogde seismische activiteit werd gegarandeerd." Dit maakte onmiddellijke aanpassing van de reservoirbehandeling mogelijk door de injectiesnelheid en de duur van de rustperioden die werden toegepast in de loop van het maandenlange experiment te verminderen en verzekerde de succesvolle controle van maximale waargenomen omvang van de geïnduceerde seismische gebeurtenissen.

"Hoewel de kwantitatieve resultaten die hier met succes zijn toegepast om grotere seismische gebeurtenissen te voorkomen, niet direct overdraagbaar zijn naar andere tektonische instellingen, de methodologie en het concept dat we in onze studie hebben ontwikkeld, kan nuttig zijn voor andere EGS-projecten om het seismische risico te beperken en ad-hoc stimuleringsstrategieën af te leiden, ", zegt Grzegorz Kwiatek. Het St1 Deep Heat Oy-energieproject is nu goedgekeurd voor verdere vooruitgang en na voltooiing van een tweede put zal het doorgaan met de implementatie van een volledig functionele geothermische installatie voor lokale warmtevoorziening.