Badacze z niemieckiego uniwersytetu RWTH Aachen realizują pionierski projekt, którego celem jest lepsze poznanie cyklu trzęsień ziemi oraz zwiększenie bezpieczeństwa eksploatacji głębokiej geotermii. Kluczowym elementem badań jest wywoływanie sztucznych wstrząsów sejsmicznych poprzez kontrolowaną iniekcję wody w wyizolowaną uskokową strukturę skalną.
Jak wywołuje się sztuczne trzęsienia ziemi?
Proces wymagał długotrwałego poszukiwania odpowiedniego uskoku – miejsca, które jest wystarczająco złożone, by odzwierciedlać rzeczywiste warunki, ale jednocześnie pozwala na kontrolowanie i powtarzalność eksperymentów. Wybrany uskok już wcześniej generował naturalne wstrząsy, dzięki czemu naukowcy mogą go ponownie aktywować.
Nowy tunel badawczy przebiega równolegle do uskoku i umożliwia instalację zaawansowanego systemu monitoringu. Pozwala to zespołowi pod kierunkiem Floriana Amanna na rejestrację reakcji skał na każdym etapie eksperymentu, zarówno pod względem temperatury, rozciągania, sejsmiczności, akustyki, jak i przyspieszenia. Jak podkreśla Amann:
Pomiar jest ogromnym wyzwaniem.
W analizie zebranych danych wspiera naukowców także sztuczna inteligencja. W ETH Zürich działa specjalna grupa badawcza w ramach międzynarodowego konsorcjum naukowego.
Cel badań: bezpieczeństwo geotermii i przewidywanie trzęsień ziemi
Dotychczas udało się zainicjować mniejsze wstrząsy, a na marzec 2026 roku zaplanowano wywołanie trzęsienia ziemi o magnitudzie 1. Wyniki tych eksperymentów mogą być skalowane i posłużyć do lepszego zrozumienia mechanizmów stojących za silniejszymi, destrukcyjnymi trzęsieniami ziemi.
Geolodzy liczą, iż nowa wiedza pomoże nie tylko w udoskonaleniu systemów wczesnego ostrzegania, ale także w bezpieczniejszym rozwoju geotermii głębokiej. Ta technologia, wykorzystująca ciepło wnętrza Ziemi, może stać się niemal niewyczerpanym i ekologicznym źródłem energii, szczególnie w bardzo gorących, ale nieprzepuszczalnych rejonach skorupy ziemskiej.
Wciąż obawy przed wywołaniem trzęsień ziemi często hamują rozwój głębokiej geotermii.
Badania zespołu RWTH Aachen koncentrują się na geomechanice. Analizują oni, jak rozkłada się ciśnienie, gdzie pojawiają się naprężenia i jak te procesy są ze sobą powiązane w trakcie i po wywołaniu trzęsienia. Prof. Amann podkreśla:
Chcemy zrozumieć cały cykl trzęsienia ziemi, bo tylko wtedy możemy zbliżyć się do przewidywania takich wydarzeń.
Znaczenie eksperymentów dla energetyki odnawialnej
Uzyskane wyniki mogą mieć ogromne znaczenie dla rozwoju odnawialnych źródeł energii w Europie, w tym także w Polsce. Głębokie zrozumienie mechanizmów sejsmicznych pozwoli na zwiększenie bezpieczeństwa inwestycji w geotermię oraz jej akceptacji społecznej.
Źródło: RWTH Aachen University News
