TRIGGER ortak projesi, derin jeotermalde termal olarak oluşan çatlağı inceliyor

Almanya'daki Johannes Gutenberg Üniversitesi Mainz'de TRIGGER projesinin başlangıç ​​toplantısı (kaynak: JGU)

Merve Uytun 17 May 2025

Almanya’daki enstitüler tarafından yürütülen yeni bir ortak araştırma projesi, soğuk su ile sıcak kaya arasındaki temasın neden olduğu derin jeotermal rezervuarlardaki değişikliklerin etkisini araştırıyor. Dayanıklılık ve geçirgenlik gibi kaya özelliklerinde termal olarak oluşturulan değişiklikler, jeotermal kullanım veya hatta oluşturulan sismisite gibi toplumsal açıdan hassas konular üzerinde önemli etkilere sahip olabilir.

“Isıl olarak indüklenen stres değişimlerinin neden olduğu jeotermal rezervuarlardaki çatlakların oluşumu ve geçirgenlikteki değişimler” (TRIGGER) projesi, projeyi yöneten kurum olan Johannes Gutenberg-Universität Mainz’da (JGU) resmen başlatıldı. JGU’nun Volkanik Sismoloji grubu ve Tektonik ve Yapısal Jeoloji, Jeodinamik ve Metamorfik Süreçler grupları projeye dahil oldu.

Projenin diğer ortakları arasında Bingen’deki İnovasyon, Transfer ve Danışmanlık Enstitüsü GmbH bünyesindeki Jeotermal Kaynak Yönetimi Enstitüsü, Bochum Ruhr Üniversitesi ve Aachen’deki Mikroyapı ve Gözenek GmbH yer alıyor.

TRIGGER projesi, Almanya Federal Ekonomi ve Enerji Bakanlığı (BMWK) tarafından finanse edilmektedir. Yaklaşık 2 milyon avroluk federal fonun yaklaşık yarısı JGU gruplarına gidecektir. Özellikle numunelerin mikro yapısal ve mikro kimyasal kompozisyonunun araştırılmasına ve deformasyonlarının analiz edilmesine ve ayrıca akışkan akışının ve kırılma süreçlerinin sayısal olarak modellenmesine katkıda bulunacaklardır.

“Geçirgenlik ve dayanıklılık gibi kaya özelliklerinde termal olarak oluşan çatlamanın etkisini anlamak istiyoruz. Bu da çıkarılabilir termal su miktarını veya sismisiteyi etkileyebilir. Her ne kadar bu küçük depremleri genellikle fark etmesek bile,” diye açıklıyor JGU’dan ve TRIGGER projesinin ortak koordinatörü olan Prof. Dr. Miriam Christina Reiss.

Laboratuvar deneyleri ve bilgisayar simülasyonları

Soğuk su ile önemli ölçüde daha sıcak kaya arasındaki temas, çatlakların oluşmasına ve kayanın gözenekliliğinde veya geçirgenliğinde değişikliklere neden olabilir ve bu da beklenen sismik aktivite için sonuçlar doğurabilir. Bu küçük ölçekli süreçler kaya özelliklerinde yerel değişikliklere neden olur ve bu da büyük ölçekli rezervuar davranışını etkiler. TRIGGER ortak projesi, bu küçük ölçekli süreçlerin yeraltında tam olarak nasıl davrandığını araştırmayı amaçlamaktadır.

“Laboratuvarda üç kilometre derinliğe kadar alınan sondaj çekirdeklerinden örnekleri inceleyeceğiz. Termal, mekanik, yapısal ve kimyasal özellikleri analiz edeceğiz,” diye açıklıyor Reiss. İlgili süreçleri yeniden yaratmak ve daha iyi anlamak için kaya deforme edilecek, ısıtılmış kaya örneklerine soğuk su verilecek ve malzemenin kırılıp kırılmadığını ve nasıl kırıldığını belirlemek için sensörler kullanılacak.

Ayrıca, laboratuvar deneyleri bilgisayar modellerinde simüle edilerek, geniş bir kaya özellikleri ve sıcaklık aralığında gerçekleşen süreçler hakkında daha derin bir anlayış elde edilmektedir.

Reiss, “Laboratuvarda, sahada mümkün olmayan incelemeler yapabiliriz,” diye açıklıyor. “Bu araştırmayla, bir yandan süreçleri daha iyi anlamak istiyoruz, diğer yandan da daha verimli kullanım olanaklarını keşfetmek istiyoruz.” Bu nedenle, ortak projenin bir amacı, en az 100 derecelik sıcaklık değişimlerinin çatlak oluşumu ve enjekte edilen sıvı ile kaya arasındaki etkileşimler üzerindeki uzun vadeli etkilerini belirlemektir.

Araştırmanın ayrıca, insan kaynaklı deprem aktivitesi olan indüklenmiş sismik aktivite riskinin daha detaylı bir şekilde analiz edilmesine katkıda bulunması amaçlanıyor.

“İnsanlar bugün jeotermal enerjiye eskiden olduğundan çok daha açık. Süreçlerin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmak ve jeotermal enerji kullanımıyla ilişkili riskleri azaltmak istiyoruz,” diyor Reiss. Vorderpfalz bölgesindeki Insheim yakınlarındaki jeotermal enerji santrali on yıldan uzun süredir faaliyette ve yeşil elektrik üretiyor. Rheinland-Pfalz’da, örneğin Speyer ve Wörth am Rhein’da ısı temini için daha fazla jeotermal proje planlanıyor.

Kaynak: ThinkGeoEnergy