A geotermia profunda pode fornecer calor e, consoante as instalações, eletricidade. Mas fazer circular água a vários quilómetros de profundidade altera as condições nas rochas e pode desencadear sismos. A monitorização sismológica permite detetar estes movimentos e adaptar as operações; deve começar antes dos trabalhos e pode continuar a ser necessária depois de estes terminarem.
A água altera as tensões no subsolo
A geotermia profunda consiste em captar o calor de rochas situadas a mais de 200 metros e até vários quilómetros de profundidade, segundo a definição adotada pelo BRGM. Um projeto pode explorar rochas naturalmente permeáveis ou procurar melhorar a circulação através de operações de estimulação. A água injetada aquece em contacto com as rochas, sobe até à superfície e pode depois ser arrefecida e novamente injetada.
Este ciclo não ocorre num meio uniforme. O subsolo contém fraturas e falhas cuja geometria e estado mecânico nem sempre são conhecidos com precisão. A injeção altera a pressão dos fluidos e, por conseguinte, as tensões exercidas sobre as rochas. Se uma falha já estiver perto de deslizar, esta perturbação pode contribuir para o seu movimento e provocar um sismo.
Fala-se então de sismicidade induzida: atividade sísmica associada a uma intervenção humana. Isto não significa que qualquer sismo ocorrido perto de um projeto geotérmico lhe seja automaticamente imputável. A origem de um evento tem de ser estabelecida com base nos dados disponíveis; a proximidade ou a coincidência temporal não bastam, por si só, para demonstrar uma ligação.
Medir antes de alterar o reservatório
Uma monitorização eficaz começa por estabelecer um estado de referência. Registar a sismicidade antes das operações ajuda a descrever a atividade observada no local e a compará-la com a que se verifica posteriormente. Os estudos geológicos e geofísicos realizados previamente procuram também caracterizar as rochas, as fraturas e as falhas que poderão ser afetadas.
Este conhecimento é necessariamente incompleto: as estruturas profundas são estudadas com base em dados indiretos e nem sempre podem ser cartografadas em todos os seus detalhes. Por isso, a monitorização não elimina a incerteza. Fornece observações que permitem geri-la à medida que o projeto avança.
Sensores colocados à superfície e, por vezes, nos furos de sondagem registam as vibrações do solo. Alguns eventos detetados são demasiado fracos para serem sentidos pela população. Os especialistas podem depois analisar a sua magnitude, frequência, localização e evolução, e comparar estas observações com os parâmetros de exploração, como a injeção de fluidos.
A magnitude mede a dimensão de um sismo. Por si só, não descreve o risco para as pessoas ou os edifícios: este depende também da localização do evento, da profundidade, das condições locais e da exposição. Do mesmo modo, detetar mais microssismos não permite concluir, sem análise, que se seguirá um sismo com danos. É a evolução conjunta dos sinais e do funcionamento do reservatório que ajuda a decidir se as operações devem ser adaptadas.
Uma monitorização que acompanha as decisões
Os registos sísmicos não servem apenas para elaborar um balanço posteriormente. Podem contribuir para ajustar o caudal ou a pressão de injeção, ou para suspender as operações quando são atingidos os limiares de alerta definidos para o projeto. Esses limiares e as respostas correspondentes não são necessariamente iguais de local para local: devem ter em conta os dados disponíveis, a geologia e as técnicas utilizadas.
O guia elaborado pelo BRGM e pelo Ineris propõe um método para avaliar o risco de sismicidade induzida e reavaliá-lo nas etapas-chave de um projeto. Recomenda a recolha de dados em diferentes fases, a adaptação dos meios de monitorização ao nível de risco e a previsão de protocolos de exploração em função das tecnologias e da microsismicidade detetada. Trata-se de um quadro de boas práticas assente nos conhecimentos e na experiência disponíveis, não de uma garantia de que não ocorrerá qualquer evento.
Esta lógica explica por que razão a monitorização não termina necessariamente quando cessam as injeções. As perturbações do subsolo podem persistir e a sismicidade pode evoluir após a interrupção das operações. A duração e as modalidades da monitorização devem, por isso, ser avaliadas em função da situação no local, em vez de serem deduzidas de uma regra universal.
A questão prática não é, portanto, apenas saber se um projeto pode provocar sismos. É também determinar que dados serão recolhidos, como serão interpretados e que decisões serão tomadas perante um sinal preocupante. Uma rede de medição não elimina o risco: ajuda a caracterizá-lo e a adaptar a exploração, antes, durante e, quando a situação o exige, depois das operações.
Fontes
- Porque é que a implantação de centrais geotérmicas exige uma monitorização sismológica permanente?
- Energia geotérmica profunda: um guia para controlar a sismicidade induzida
- Energia geotérmica profunda: um guia prático para controlar a sismicidade induzida
A central geotérmica de Krafla, na Islândia. Fotografia ilustrativa.
Fotografia: Hansueli Krapf — Wikimedia Commons — CC BY-SA 3.0.
