Mediciones sísmicas para explorar la energía geotérmica profunda en Hagen, Alemania
Seismic measurement truck (source: Fraunhofer IEG)
carlos Jorquera
22 Feb 2021
Para un proyecto planificado que tiene como objetivo utilizar la energía geotérmica para el suministro de calor, Kabel Premium Pulp & Paper GmbH de Hagen, junto con Fraunhofer IEG, comenzarán las mediciones sísmicas para explorar los recursos geotérmicos profundos.
Desde el sábado 20 de febrero hasta el 24 de febrero de 2021, se medirán dos líneas de perfil sísmico en las áreas urbanas de Hagen, Dortmund, Herdecke y Schwerte en nombre de Kabel Premium Pulp & Paper GmbH de Hagen, junto con el Instituto Fraunhofer de Infraestructura Energética. y energía geotérmica IEG.
La campaña sísmica 2D es parte de un programa de exploración con la ayuda del cual se examina la estructura del subsuelo. El objetivo es averiguar si la ubicación en Hagen es adecuada para utilizar energía geotérmica a una profundidad de 4.000 m tanto técnica como económicamente. Kabel Premium se ha fijado el objetivo de cubrir gran parte de su proceso de generación de vapor – actualmente alrededor de 500.000 MWh anuales a base de gas natural – con energías renovables en el contexto del proyecto de investigación “Secado geotérmico de papel” y la visión “Kabel ZERO”. Para este propósito, el recurso geotérmico, más precisamente energía geotérmica profunda a alrededor de 4.000 m, se explorará y caracterizará alrededor de la ubicación en Hagen. Juha Ebeling, Director General de Kabel Premium Pulp & Paper GmbH, señalo “El proyecto ayuda a dar forma a la transición energética hacia las energías renovables y a reemplazar parte del gas natural fósil que se requiere actualmente para el secado del papel y reducir las emisiones de CO2”.
El principio de medición
El método sísmico funciona de manera similar a un ecosonda en la navegación; En la superficie, vehículos de medición especiales generan ondas de sonido artificiales que se reflejan en las distintas capas de roca del subsuelo. Las ondas reflejadas registran instrumentos de medición sensibles, los llamados geófonos, en la superficie de la tierra.
Las mediciones se realizan a lo largo de dos secciones de medición, los llamados perfiles sísmicos, que son cada una de aprox. 11 kilómetros de largo. Para un buen modelo subterráneo hasta una profundidad de 4.000 metros, es esencial que las líneas de medición sean lo suficientemente largas para lograr una resolución de profundidad correspondiente en el área central. “No existen métodos alternativos para obtener información sobre el subsuelo a una profundidad de 4.000 metros”, explica el Dr. Oliver Ritzmann, geólogo de Fraunhofer IEG.
Mientras que la primera línea de perfil se extiende de noreste a suroeste, en su mayor parte en la autopista A1 (entrada de Schwerte al área de descanso de Eichenkamp), la segunda línea de perfil se extiende desde Schwerte-Ergste en el sureste a través de Dortmund-Syburg y Herdecke hasta Dortmund-Kirchhörde en el noroeste.
Secuencia de medición
La empresa ejecutora de la campaña de medición es DMT GROUP de Essen, que cuenta con muchos años de diversa experiencia en medición. La excitación de las señales sísmicas por los pequeños camiones equipados con placas vibratorias tiene lugar en gran parte en áreas públicas, calles y caminos. Cada 50 metros hay un punto de medición a lo largo de la ruta, en el que se repite una señal de diez segundos tres veces en un minuto. Las inmisiones de vibraciones que se producen pueden ser claramente perceptibles en el peor de los casos, pero en ningún caso son perjudiciales para la salud. Durante toda la medición, las vibraciones se controlan continuamente y se corrigen si es necesario. Sobre la base de muchos años de experiencia con campañas de medición sísmica de este tipo, no se esperan daños a la infraestructura o los edificios.
Las mediciones de los perfiles sísmicos fueron verificadas y aprobadas por la autoridad supervisora responsable, el gobierno del distrito de Arnsberg. Durante el proceso de aprobación oficial se involucraron las comunidades afectadas y los representantes responsables de la conservación ambiental, del paisaje y de la naturaleza y se tomaron en cuenta sus comentarios y sugerencias.
Unos días antes de que los vehículos de medición salgan de la ruta el 20 de febrero, los expertos están distribuyendo los geófonos a lo largo del recorrido. Los geófonos, que miden alrededor de 30 centímetros, se fijan firmemente en el suelo con un poste. Si los geófonos se instalan en una propiedad privada, se ha contactado a los propietarios con anticipación y se han obtenido permisos por escrito. Ningún miembro del proyecto llega sin previo aviso o ingresa a la propiedad sin consulta previa. La recogida de los geófonos puede tardar unos días después del 24 de febrero.
Debido a la pandemia de CoViD19 en curso, no se puede realizar ningún evento de información para los residentes locales. En cambio, los expertos del proyecto explican el curso y los objetivos de la campaña de medición en videos cortos. Se pueden encontrar videos, personas de contacto e información adicional en línea en: https://www.kabelpaper.de/kabel-zero
El proyecto
Kabel Premium Pulp & Paper GmbH, junto con el Instituto Fraunhofer de Infraestructuras Energéticas y Energía Geotérmica IEG de Bochum y el Instituto Fraunhofer de Tecnología Ambiental, de Seguridad y Energética UMSICHT de Oberhausen, está investigando las posibilidades de utilizar energía geotérmica desde profundidades de alrededor de 4.000 metros. en el sitio Hagen.
Mientras que el Fraunhofer IEG está investigando la geología del subsuelo a una profundidad de 4.000 metros a finales de 2022 con el fin de poder estimar en qué medida el uso de energía geotérmica con temperaturas esperadas uras de ~ 130 grados C incluso es posible, Fraunhofer UMSICHT está desarrollando conceptos de ingeniería de procesos para poder incorporar el calor que se puede obtener de la energía geotérmica profunda en los procesos de secado del papel.
Solo después de completar la investigación sísmica, es decir, después de la medición y evaluación detallada de los datos, los socios del proyecto pueden evaluar si se debe buscar la implementación y posterior operación de un sistema geotérmico en Hagen.
El proyecto de investigación y la investigación sísmica están financiados por el estado de Renania del Norte-Westfalia y la Unión Europea y cuentan con el apoyo de EnergyAgency.NRW.
Fuente: Fraunhofer IEG press release / ThinkGeoEnergy
