El papel crucial de la participación comunitaria y la innovación en la exploración geotérmica

Artículo destacado: El papel crucial de la participación y la innovación de la comunidad en la exploración geotérmica.

Oscar Llamosa Ardila 17 Dec 2024

Philippa Decker, geóloga ambiental y residente en Suiza, se unió recientemente a un equipo sísmico de Geo2X en un proyecto de adquisición sísmica para exploración geotérmica en su ciudad natal de Nyon. En este artículo, ofrece una perspectiva privilegiada sobre cómo es realmente realizar estudios sísmicos en un entorno semiurbano (desde la obtención de permisos hasta la adquisición), los efectos en la comunidad local y cómo los datos sísmicos 3D recopilados pueden aumentar significativamente la tasas de éxito en la identificación de recursos geotérmicos, allanando el camino para el desarrollo energético sostenible en la región.

En octubre de 2024, luces intermitentes y trabajadores vestidos de alta visibilidad iluminaron las calles de las afueras de Nyon, Suiza. Este equipo se parecía a cualquier equipo de mantenimiento habitual que trabajara en las calles después del anochecer, pero en el centro del bullicio había un tipo de vehículo de trabajo muy diferente. Equipado con un elemento vibratorio móvil debajo del chasis, se estaba utilizando un camión “vibroseis” para crear fuentes de vibraciones de baja frecuencia para un proyecto sísmico 3D para mapear el subsuelo de la zona.

Esta fue la segunda de tres campañas de adquisición sísmica 3D planificadas en 42 municipios alrededor de Nyon, Vinzel y Morges. El proyecto se puso en marcha a través de una empresa conjunta entre EnergeÔ, un buscador de energía geotérmica, y agencias gubernamentales. Su objetivo es producir modelos 3D de la geología del subsuelo a partir de los datos adquiridos y proporcionar información vital para el desarrollo de futuros proyectos de calefacción geotérmica en la zona.

Durante el estudio, dos camiones vibroseis operaron simultáneamente dentro del cuadrilátero designado durante varias noches consecutivas. Estos camiones generan ondas sonoras que penetran profundamente en el subsuelo y se reflejan en diversas formaciones geológicas. Las ondas reflejadas fueron luego capturadas a nivel del suelo por receptores sísmicos ubicados estratégicamente a intervalos a lo largo de la ruta.

Adquisición de datos sísmicos mediante nodos receptores compactos.

Para sus proyectos de adquisición sísmica 3D, Geo2X, el contratista sísmico designado para adquirir los datos en nombre de EnergeÔ, utilizó nodos receptores sísmicos autónomos de STRYDE para registrar los datos. Estos dispositivos compactos de color naranja son lo suficientemente pequeños como para caber en la palma de la mano y se fijan en su lugar mediante una pequeña púa de metal o, cuando es posible, se entierran discretamente al borde de la carretera. Estos nodos representan la última generación de receptores sísmicos, revolucionando la adquisición sísmica y minimizando la alteración del terreno con su diseño en miniatura, de bajo costo y fácil de usar.

Estos dispositivos avanzados permiten estudios sísmicos de alta densidad que brindan acceso rápido a los datos de alta resolución necesarios para tomar decisiones informadas, eliminando riesgos para la geología del subsuelo y conduciendo a una ubicación óptima de los pozos geotérmicos.

Este estudio de alta densidad empleó 5.000 puntos receptores sísmicos para capturar un gran volumen de datos, que ahora se encuentra en proceso de procesamiento. Utilizando software y algoritmos sofisticados, los datos sísmicos sin procesar adquiridos por los nodos se están refinando y transformando en interpretaciones y modelos 3D detallados del subsuelo. Estos modelos brindan los conocimientos geológicos más precisos y no invasivos, brindando información crítica de la manera más efectiva posible.

El éxito de la producción de energía geotérmica para proyectos de calefacción y electricidad depende de la localización de recursos que sean suficientemente calientes y productivos, lo que subraya el papel fundamental de los datos sísmicos para ayudar a los geólogos a identificar estos puntos críticos. Mejorar el conocimiento del subsuelo mediante la adquisición de datos sísmicos de alta densidad mejora la resolución de las imágenes del subsuelo, lo que aumenta las posibilidades de identificar recursos geotérmicos óptimos y al mismo tiempo minimiza los riesgos geológicos durante la construcción de pozos geotérmicos.

Me acompañaron en la observación del proceso de adquisición en acción los directores ejecutivos conjuntos de Geo2X, Chloé Nicaty y David Dupuy. Describieron los nodos STRYDE como “fantásticos” porque su pequeño tamaño y su capacidad de estar casi completamente enterrados los hacen invisibles para los transeúntes y, por lo tanto, minimizan la posibilidad de robo y pérdida de datos. Otro punto a destacar de estos nodos es que ofrecen importantes ahorros de costos para sus clientes, no solo porque su precio por canal es significativamente más bajo que las tecnologías de la competencia sino también debido a menores requisitos laborales y logísticos.

También observaron su capacidad para acelerar los cronogramas de los proyectos, gracias a procesos de implementación y recuperación más optimizados, que requieren solo la mitad del personal que normalmente se necesita para administrar los receptores.

Minimizando las interrupciones, maximizando la cobertura

El área de estudio fue planificada meticulosamente para garantizar la máxima cobertura y al mismo tiempo tener en cuenta los obstáculos naturales y artificiales. Los camiones vibroseis estaban restringidos a carreteras pavimentadas existentes, lo que requería que los receptores (idealmente ubicados a pocos metros del camino de los camiones) siguieran estas rutas. En la mayoría de los casos, los nodos se instalaron en terrenos municipales, pero cuando era necesario acceder a una propiedad privada, se contactaba directamente a los propietarios y se les pedía permiso para la colocación del receptor y el paso del equipo vibroseis. Para garantizar la transparencia, cada residente en el área de la encuesta recibió un folleto que detallaba el proyecto e informaba cuándo llegarían los camiones y las cuadrillas.

Varias semanas antes de la adquisición, los receptores se colocaron estratégicamente a lo largo de la ruta de rastreo y se programaron para registrar datos exclusivamente durante el período de adquisición designado. Como dispositivos totalmente autónomos, estos nodos funcionan de forma independiente y no requieren energía externa ni transferencia de datos en tiempo real, lo que minimiza la interacción con las personas y el medio ambiente.

La preferencia siempre fue enterrar los nodos ya que esto asegura una mejor recepción de las ondas sísmicas además de evitar daños o pérdidas. Incluso en las zonas urbanas más densas era posible encontrar suficiente tierra para enterrar los nodos en agujeros de aproximadamente cinco por diez centímetros de profundidad. Cuando esto no era posible, los nodos se fijaban a una púa metálica y una placa base o se ataban con cremallera a la infraestructura circundante y se ocultaban lo mejor posible.

El diseño autónomo y sin Wi-Fi de los nodos STRYDE aborda las preocupaciones de privacidad y seguridad del público, particularmente en áreas residenciales. Con total autonomía, los nodos son seguros y prácticamente invisibles durante las operaciones y son ideales para entornos sensibles donde la confianza del público y una interrupción mínima son esenciales para el éxito.

Mientras el equipo avanzaba a pie por una tranquila calle secundaria entre el lago y los jardines de Prangins Chateau, entraron en la propiedad privada de casas señoriales y estructuras agrícolas. Los curiosos saludaban desde una ventana de arriba y los perros ladraban desde detrás de un granero mientras el camión avanzaba constantemente a lo largo de su ruta, deteniéndose cada 20 metros en los puntos de vibración designados antes de continuar con el siguiente.

Cada vibración tuvo un único barrido que duró unos 30 segundos, produciendo un sonido comparable al de un vehículo que pasa o al zumbido distante de una obra en construcción. Se podían sentir bajo los pies al estar justo al lado del camión, pero incluso a pocos metros de distancia las vibraciones eran mínimas y las vacas que pastaban en un prado cercano apenas levantaban la cabeza.

Cuando el equipo pasaba por zonas particularmente sensibles o cerca de ganado o propiedades, las vibraciones eran monitoreadas de cerca por un sismómetro portátil para garantizar que la amplitud de las ondas sísmicas producidas por el camión fuera lo suficientemente baja como para evitar daños o perturbaciones a las estructuras circundantes o al ganado. . Las vibraciones sísmicas producidas por los vehículos vibroseis estaban muy por debajo de los límites impuestos por las normas suizas, pero se registraron las ubicaciones precisas y la potencia de cada punto de vibración para referencia futura.

Las encuestas se realizaron después del anochecer, temprano en la noche, para minimizar la interferencia del ruido natural ambiental y evitar interrupciones en el tráfico local. Los camiones atravesaron las líneas de trazado solo una vez y los nodos no dejaron huellas visibles ni daños en las propiedades, lo que facilitó significativamente el proceso de obtención de la aceptación y la aprobación de acceso a la tierra por parte de los propietarios.

Una vez que los camiones Vibroseis completaron sus operaciones y los nodos terminaron de grabar, comenzó la recogida de los receptores en el centro histórico de Nyon. Los trabajadores partieron nuevamente a pie armados con mochilas livianas especialmente diseñadas que transportan hasta 90 nodos por persona, en ordenados estantes. El ejercicio fue simple y rápido, y solo requirió seis días para recuperar 5.000 nodos utilizando cinco pequeños equipos de dos o tres personas, con una capacitación mínima.

Una vez que los nodos fueron localizados y desactivados mediante un dispositivo de inicialización diseñado a medida y cargados en las bandejas, fueron recogidos por un vehículo pequeño y llevados de regreso al depósito para la recolección y carga de datos.

Uno de los miembros del equipo de Geo2X, Benoit Goudard, explicó; “Los puntos de ubicación GPS fueron registrados con precisión por la tableta de navegación de campo STRYDE durante su colocación para que los nodos puedan ubicarse fácilmente para una rápida recuperación”. Esta es la segunda vez que Benoit trabaja con el sistema nodal STRYDE y con solo un día de capacitación formal pudo rápidamente liderar los equipos de recuperación e iniciar el proceso de recolección de datos.

Poniendo los ojos en los datos

Debido a que el sistema nodal STRYDE es completamente autónomo, no transmite datos en tiempo real; en cambio, los datos se almacenan dentro de cada nodo y se recuperan después de la fase de adquisición. Este enfoque ofrece varias ventajas que van desde eficiencias operativas donde se minimizan la complejidad y los puntos de falla, lo que permite operaciones de campo más optimizadas, hasta rentabilidad donde la reducción de la necesidad de redes de comunicación extensas conduce a menores costos operativos y requisitos de recursos.

Una vez que los nodos llegan del campo, los bastidores que contienen los diez nodos individuales se unen para formar una bandeja de 90 nodos y se cargan en un “nido” de carga y recolección de datos que se asemeja a una maleta grande. Hasta seis de estos “nidos” funcionan en conjunto para cargar y cosechar 540 nodos en cuatro horas.

Los datos se transfieren a través de un enlace óptico y se cargan directamente en las computadoras, lo que permite un primer vistazo a los datos sin procesar del estudio sísmico. Este sistema de recolección optimizado, que no requiere desmantelamiento de piezas, conectores ni carga separada de baterías, permite importantes ganancias de tiempo al minimizar el manejo de los receptores desde el momento en que llegan del campo hasta la descarga de datos.

La necesidad de nuevos y mejores sistemas sísmicos.

La ausencia de datos sísmicos modernos de alta resolución y alta densidad disponibles públicamente en Suiza ha creado un imperativo competitivo y estratégico para nuevos datos sísmicos 3D de alta calidad. A diferencia de países como Dinamarca, donde los datos sísmicos están centralizados y compartidos para facilitar la planificación colaborativa y minimizar la duplicación de esfuerzos, las empresas suizas deben depender de sus propios recursos para asegurar la información detallada del subsuelo necesaria para evaluar con precisión el potencial geotérmico y mitigar los riesgos de exploración.

Este entorno ha impulsado la demanda de datos modernos y de alta resolución necesarios para tomar decisiones informadas y mantener una ventaja competitiva en el mercado geotérmico de rápido crecimiento. Al reconocer la importancia crítica de la densidad y la calidad de los datos para reducir el riesgo y optimizar los resultados, ha habido un cambio notable hacia una adopción más generalizada de mapeo sísmico 3D de alta densidad para la exploración geotérmica en Suiza.

Hasta hace poco, el mapeo sísmico 3D para la exploración geotérmica era costoso y complejo, principalmente debido al equipo receptor voluminoso y obsoleto que se utiliza tradicionalmente para registrar datos sísmicos. Esto a menudo restringía a las empresas a realizar estudios 2D a menor escala o a depender de datos heredados, los cuales carecían del detalle necesario para tomar decisiones bien informadas. Los avances tecnológicos, como la introducción de los pequeños nodos autónomos de STRYDE, han reducido significativamente los costos de los levantamientos 3D de alta densidad, haciéndolos factibles y eficientes, incluso en áreas urbanas densamente pobladas como Nyon.

EnergeÔ utilizará la gran cantidad de datos recopilados durante el estudio durante todo el proceso de exploración geotérmica y eventualmente se pondrá a disposición del público para la investigación, fomentando mayores avances en el desarrollo de la energía geotérmica.

Aplicar un plan probado para ayudar a las empresas a desbloquear el potencial geotérmico

De vuelta en la oficina de Geo2X, el equipo de planificación y permisos ya estaba trabajando en otro próximo proyecto en la ciudad de Lausana. Esta fase preliminar es una parte importante y compleja de cualquier proyecto de adquisición sísmica y, a menudo, tardará entre seis meses y un año en completarse.

La racionalización de la fase de obtención de permisos y planificación garantiza el éxito del proyecto general y ayuda a que la fase de adquisición se desarrolle de la forma más fluida posible. Para iniciar este proceso, Geo2X crea mapas del área de estudio y los descompone en cuadrículas, representando las parcelas de tierra y su estado en cuanto a permisos de acceso, obstáculos, etc. El número de parcelas a considerar puede llegar a decenas de miles y la ruta de adquisición se puede ajustar dinámicamente dependiendo del acceso a las parcelas y carreteras.

Al reconocer la complejidad y la importancia crítica de esta fase para una ejecución perfecta del proyecto y garantizar la adquisición de datos sin lagunas, Geo2X ha reunido un equipo dedicado de cuatro a cinco especialistas. Este equipo trabaja en estrecha colaboración con propietarios privados, facilitando la comunicación directa y al mismo tiempo gestionando de manera eficiente la amplia información necesaria para los procesos de planificación y permisos.

Sorprendentemente, Geo2X también ha creado una aplicación de software especialmente diseñada con mapas interactivos donde las partes interesadas pueden acceder a información actualizada sobre el estado del acceso a las parcelas, el progreso de la adquisición, los resultados de la recopilación de datos, etc. El público también tiene acceso a partes de la aplicación a través de un código QR en el folleto y puede seguir, en tiempo real, el progreso del estudio, brindando a la población local información sobre cuándo estarán el equipo y los vehículos sísmicos en su área.

Brindar a los residentes locales acceso a información de encuestas en tiempo real sobre las actividades en sus áreas es crucial para fomentar la transparencia, mantener informada a la comunidad y minimizar conflictos potenciales. Este enfoque proactivo ha permitido a Geo2X generar confianza y ayudar a garantizar que los residentes puedan prepararse para cualquier interrupción, lo que ha resultado en la entrega de estudios sísmicos perfectos para sus clientes.

El uso de receptores pequeños y no intrusivos ha sido fundamental en las fases operativas y de obtención de permisos del estudio. Con un enfoque topográfico sólido y bien definido y un gran inventario de nodos, que se ubican ordenada y discretamente en un rincón de sus instalaciones, Geo2X ha consolidado su posición como contratista sísmico líder en esta región de rápido crecimiento, donde la demanda de alta -Los datos sísmicos 3D de calidad siguen aumentando.

Las próximas campañas de adquisición sísmica 3D de Geo2X alrededor de Morges y Lausana en 2025 mostrarán la importancia crítica de sus soluciones sísmicas eficientes, rentables y ejecutadas por expertos. Al establecer un punto de referencia para la exploración geotérmica exitosa, Geo2X no solo promueve el desarrollo energético sostenible en Suiza, sino que también allana el camino para iniciativas similares en toda Europa, impulsando la transición a la energía verde a nuevas alturas.

Fuente de referencia vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergy.