Även om det är utmanande att stoppa klimatförändringarna, det är absolut nödvändigt att sakta ner det så snart som möjligt genom att minska utsläppen av växthusgaser. Men hur kan vi möta det växande energibehovet samtidigt som vi minskar vår användning av förorenande fossila bränslen? Geotermisk energi är en effektiv, icke-förorenande lösning men i vissa fall måste geotermiska operationer hanteras varsamt. Att nå de mest kraftfulla tillgängliga energikällorna innebär att man borrar djupt ner i jordskorpans lager för att hitta geotermiska vätskor med hög energiinnehåll (varmt vatten och gas som släpps ut av magma). Än, ju djupare vi borrar, desto större är underjordiska okända som styr stabiliteten i jordskorpan.

Destabilisering av den osäkra jämvikten på djupet med geotermiska brunnar kan återaktivera geologiska lager som orsakar jordbävningar. Forskare vid universitetet i Genève (UNIGE), Schweiz, arbetar i samarbete med University of Florence och National Research Council (CNR) i Italien, har studerat den seismiska aktiviteten kopplad till geotermisk borrning på jakt efter superkritiska vätskor. De upptäckte att borrningen inte orsakade okontrollerad seismisk aktivitet. Denna borrning under sådana kritiska förhållanden tyder på att tekniken är på väg att uppnå praktisk geotermisk energi, banar väg för nya källor till icke-förorenande värme och el. Du kan läsa allt om resultaten i Journal of Geophysical Research .

Det vetenskapliga samfundet håller med om att CO ₂ utsläppen måste minska med 45% till 2030 och att 70% av vår energi måste vara förnybar år 2050. Men hur kan dessa mål uppnås? Geotermisk kraft - en förnybar energiform - är en del av lösningen. Ett antal länder, inklusive Schweiz, utnyttjar redan geotermisk energi för att producera värme från grunda brunnar. Fram till 1, 500 meter djup sådan teknik innebär normalt liten risk. "För att producera el, dock, vi måste borra djupare, vilket är både en teknisk och en vetenskaplig utmaning, "påpekar Matteo Lupi, professor vid Institutionen för geovetenskap vid UNIGE:s naturvetenskapliga fakultet. Faktiskt, borra djupare än 1, 500 meter kräver särskild omsorg eftersom de okända faktorerna som rör underjorden ökar. "Under dessa djup, borrplatsens stabilitet blir allt svårare och dåliga beslut kan utlösa en jordbävning. "

En första framgång på Larderello-Travale i Italien?

Geotermiska fältet Larderello i Toscana - världens äldsta - producerar för närvarande 10% av världens totala geotermiska elförsörjning. Vi vet att vid cirka 3, 000 meters djup, vi når ett geologiskt lager markerat med en seismisk reflektor, där man tror att superkritiska vätskor kan hittas. Superkritiska vätskor ger en enorm mängd förnybar energi. Termen superkritisk innebär ett odefinierat fasläge - varken flytande eller gasformigt - och har ett mycket kraftfullt energiinnehåll. "Ingenjörer har försökt sedan 1970 -talet att borra ner till denna berömda nivå vid 3, 000 meter i Larderello men de har fortfarande inte lyckats, "förklarar Riccardo Minetto, en forskare vid UNIGE:s avdelning för geovetenskap. "Vad mer, vi vet fortfarande inte exakt vad den här sängen består av:är det en övergång mellan smälta och fasta stenar? Eller består den av kylda graniter som släpper ut vätskor som är fångade på denna nivå? "Tekniken blir allt mer sofistikerad. På grund av denna geotermiska borrning på jakt efter superkritiska förhållanden har man ännu en gång försökt på Larderello-Tavale. Syftet? Fördjupning av en brunn några centimeter bred till ett djup av 3, 000 meter för att tappa dessa superkritiska vätskor. "Denna borrning, som ingick i det europeiska DESCRAMBLE -projektet, var unik eftersom den riktade sig till den föreslagna övergången mellan stenar i fast och smält tillstånd, "fortsätter professor Lupi.

Genève -teamet inrättade åtta seismiska stationer runt brunnen inom en radie av åtta kilometer för att mäta borrningens inverkan på seismisk aktivitet. När borrningen fortskred, geofysikerna samlade in data och analyserade varje svårighet som uppstod. "Den goda nyheten är att för första gången, borrning på jakt efter superkritiska vätskor orsakade endast minimal seismisk störning, vilket var en bedrift under sådana förhållanden och ett starkt tecken på de tekniska framsteg som har gjorts, "förklarar professor Lupi. Hans team använde de åtta seismiska stationerna för att skilja mellan den naturliga seismiska aktiviteten och de mycket svaga händelserna som borrningen orsakade. Tröskeln till 3, 000 meter, dock, nåddes inte. "Ingenjörerna var tvungna att stanna cirka 250 meter från denna nivå till följd av den extremt höga temperaturökningen - över 500 grader. Det finns fortfarande utrymme för tekniska framsteg på denna punkt, säger Minetto.

Denna studie indikerar att den superkritiska borrningen gick bra och att tekniken är nära att bemästras. "Tills nu, alla som försökt sjunka en brunn under superkritiska förhållanden lyckades inte på grund av de höga temperaturerna, men resultaten här är extremt uppmuntrande, "säger professor Lupi. Schweiz är själv mycket aktivt för att främja geotermisk energi. Denna förnybara energikälla om den utvecklas ytterligare skulle dela en del av bördan för landets vattenkraft, sol- och vindkraft. "Geotermisk energi kan vara en av de viktigaste energikällorna i vår framtid, så det är bara rätt att främja framtida investeringar för att utveckla det vidare och säkert, "avslutar den Genèvebaserade forskaren.