De angst voor aardbevingen is een van de belangrijkste redenen om terughoudend te zijn met aardwarmte. Om warm water uit de diepte te halen, Vaak moeten er spleten in de ondergrond worden gemaakt. Dit gebeurt door grote hoeveelheden water onder hoge druk te injecteren. Het probleem is dat dergelijke hydraulische stimulatie gepaard gaat met trillingen onder de grond, bekend als 'geïnduceerde seismiciteit'. Een nieuwe studie wijst een manier aan die zou kunnen helpen om het seismische risico te verminderen.

Geothermische energie met zijn aanzienlijke basislastcapaciteit is al lang onderzocht als een potentiële aanvulling en vervanging op lange termijn voor traditionele fossiele brandstoffen bij de productie van elektriciteit en warmte. Om diepe geothermische reservoirs te ontwikkelen waar niet genoeg natuurlijke vloeistofpaden zijn, de formatie moet hydraulisch gestimuleerd worden. Het creëren van zogenaamde verbeterde geothermische systemen (EGS) opent vloeistofstroompaden door grote hoeveelheden water onder verhoogde druk te injecteren. Dit gaat meestal gepaard met geïnduceerde seismiciteit. Sommige bijzonder grote geïnduceerde aardbevingen hebben geleid tot de beëindiging of opschorting van verschillende EGS-projecten in Europa, zoals de mijnbouwprojecten voor diepe warmte in Bazel en in St. Gallen, beide in Zwitserland. Onlangs, het optreden van een MW 5.5 aardbeving in 2017 in de buurt van Pohang, Zuid-Korea, is gekoppeld aan een nabijgelegen EGS-project. Als zodanig, er bestaat nu grote publieke bezorgdheid over EGS-projecten in dichtbevolkte gebieden. Het ontwikkelen van nieuwe gekoppelde monitoring- en injectiestrategieën om het seismische risico tot een minimum te beperken, is daarom de sleutel tot een veilige ontwikkeling van stedelijke geothermische bronnen en om het vertrouwen van het publiek in deze schone en hernieuwbare energie te herstellen.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , Bentz en collega's analyseerden de temporele evolutie van seismische activiteit en de groei van de maximale waargenomen momentmagnitudes voor een reeks eerdere en huidige stimuleringsprojecten. Hun resultaten laten zien dat het merendeel van de onderzochte stimulatiecampagnes een duidelijk lineair verband laat zien tussen het geïnjecteerde vloeistofvolume of hydraulische energie en de cumulatieve seismische momenten. Voor de meeste onderzochte projecten, de waarnemingen komen goed overeen met bestaande fysieke modellen die een relatie voorspellen tussen het geïnjecteerde vloeistofvolume en het maximale seismische moment van geïnduceerde gebeurtenissen. Dit suggereert dat seismiciteit in de meeste gevallen het gevolg is van een stabiele, drukgecontroleerd breukproces, tenminste voor een langere injectieperiode. Dit betekent dat geïnduceerde seismiciteit en magnitudes kunnen worden beheerd door veranderingen in de injectiestrategie.

Stimulaties die ongebonden toenames in seismisch moment laten zien, suggereren dat in deze gevallen de evolutie van seismiciteit voornamelijk wordt gecontroleerd door regionale tektoniek. Tijdens injectie kan een drukgecontroleerde breuk instabiel worden, waarbij de maximaal verwachte omvang dan alleen wordt beperkt door de grootte van tektonische fouten en foutconnectiviteit. Nauwgezette, bijna realtime monitoring van de evolutie van het seismische moment met geïnjecteerde vloeistof zou kunnen helpen om stress-gecontroleerde stimulaties in de vroege stadia van injectie te identificeren of mogelijk kritische veranderingen in het gestimuleerde systeem tijdens injectie te diagnosticeren voor een onmiddellijke reactie in de stimulatiestrategie.