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Risorse geotermiche e terremoto di Pohang in Corea del Sud: c'è un legame?

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Le risorse geotermiche profonde possono fornire un importante contributo alla produzione di energia rinnovabile. Attraverso le tecniche di stimolazione idraulica, che consistono nell’iniezione di acqua ad alta pressione nel sottosuolo, è possibile sfruttare il calore delle formazioni rocciose profonde anche in assenza di un sistema idrotermale. Il processo di stimolazione idraulica, creando nuove fratture e/o aprendo quelle esistenti, incrementa la permeabilità delle rocce permettendo all’acqua di circolare all’interno di esse, di riscaldarsi e infine di raggiungere il pozzo di produzione. Si crea così uno scambiatore di calore. Sebbene le risorse geotermiche profonde siano indubbiamente abbondanti, il loro sfruttamento non è esente da rischi.

 

Il 15 novembre 2017 un terremoto di magnitudo 5.5 ha colpito la città di Pohang, in Corea del Sud, causando diversi feriti e danneggiando pesantemente diversi edifici. Il terremoto di Pohang risulta al momento uno dei terremoti più devastanti che la penisola coreana abbia subito dagli inizi del '900.

 

Volendo testare le metodologie di analisi da me sviluppate, mi sono ritrovato a lavorare su questa sequenza sismica quasi per puro caso. Dai primi risultati ho subito notato che l’epicentro del terremoto era particolarmente vicino all’impianto pilota di geotermia profonda situato nei pressi della città Pohang (ciò è illustrato nell'immagine di copertina). Nella speranza di fare un po’ di luce su questa situazione io e i miei colleghi dell’ETH abbiamo quindi deciso di proseguire con delle analisi più dettagliate e di unire le forze con i ricercatori del GFZ di Potsdam (Germania) e dell’Università di Glasgow (Regno Unito). Il risultato di questo lavoro, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Science qualche giorno fa.

 

Nel nostro articolo mostriamo che l’evento principale e le repliche maggiori si sono verificate entro 2 km di distanza dai pozzi di iniezione e a profondità comprese tra 3 e 7 km, insolitamente superficiali se paragonate a quelle della sismicità caratteristica dell’area. L’evento principale, oltre ad avere una profondità simile a quella dei pozzi di iniezione (circa 4 km), è relativamente vicino ad un terremoto indotto verificatosi ad aprile 2017. Infine, attraverso l’analisi di dati satellitari mostriamo che la faglia attivata dalla sequenza sismica passa direttamente sotto i pozzi. Questi risultati sono consistenti con quelli riportati da un altro studio indipendente, pubblicato simultaneamente al nostro.

 

Tutte queste indicazioni, se combinate insieme, rendono plausibile una connessione tra il terremoto di magnitudo 5,5 avvenuto in Corea del Sud e le attività per lo sfruttamento dell’energia geotermica effettuate in prossimità della zona epicentrale. Tuttavia è importante notare che il terremoto di Pohang si è verificato dopo due mesi dalle ultime attività di stimolazione, pertanto per stabilire una chiara relazione causa-effetto tra la sequenza sismica e le vicine attività di stimolazione sono necessari ulteriori studi e una maggiore quantità di dati. Per dare una risposta definitiva a questo quesito il governo sudcoreano ha instituito una commissione di esperti che analizzerà, facendo uso di modelli idrogeologici e geomeccanici dettagliati, i dati microsismici e quelli legati ai volumi e alle pressioni di iniezione, essenziali per comprendere la relazione causa-effetto tra le precedenti stimolazioni idrauliche e la sequenza sismica di novembre. Il terremoto di Pohang, se fosse dimostrata la sua origine antropica, si rivelerebbe come il più grande evento associato allo sfruttamento dell’energia geotermica profonda di cui si abbia mai avuto notizia.

 

Immagine di copertina: Distribuzione degli epicentri della sequenza sismica di Pohang (Corea del Sud) e la posizione dell’impianto di geotermia profonda di Pohang (Sito EGS)

Francesco Grigoli

Francesco Grigoli è un ricercatore e docente del Politecnico Federale di Zurigo (ETH), in carica presso il Servizio Sismico Svizzero (SED). Si occupa di sismicità indotta e dello sviluppo di metodi basati su tecniche di calcolo alle alte prestazioni (HPC) per la caratterizzazione della microsismicità. Nel 2014 ha conseguito un dottorato in Geofisica presso il Centro di Ricerca Tedesco per le Geoscienze (GFZ) e l’Università di Potsdam, in Germania. Recentemente ha vinto la prestigiosa Marie Curie Fellowship con un progetto sullo studio dei meccanismi fisici che legano le attività industriali per lo sfruttamento del sottosuolo ai terremoti.

copertina   settembre-ottobre 2018

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