Лабораторное исследование землетрясений оправдывает закачку CO₂ под землю для предотвращения климатического потепления

Исследователи из Сколтеха, Норвежского сейсмического массива (NORSAR) и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне провели эксперимент, моделирующий инжекцию парникового газа CO₂ под землю для долговременного хранения. Они установили, что этот процесс не вызывает землетрясений, если закачка ведется при давлениях, обычно используемых для геосеквестрации. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

Геологическое хранение CO₂ — один из ключевых методов низкоуглеродной экономики. Однако этот подход вызывает опасения из-за потенциального риска индуцированной сейсмичности. Эксперимент показал, что при разумном контроле давления закачки можно безопасно хранить углекислый газ в глубоких подземных резервуарах, не провоцируя разрушительных землетрясений.

«Наши эксперименты показывают, что при условии здравого суждения и ограничения давления закачки газа можно безопасно закачивать диоксид углерода в глубинные горные породы, не вызывая разрушительных землетрясений», — комментирует соавтор исследования, профессор Сколтеха Сергей Станчиц.

Ученые моделировали разлом, используя массивный куб песчаника, разрезанный пополам. На него оказывалось давление для имитации тектонических сил, а в породу закачивался химически инертный силиконовый масло, имитирующий повышение порового давления от инжекции CO₂. При стандартных давлениях (до 45 атмосфер) наблюдалось лишь медленное «ползучее» движение. Землетрясение в лабораторных условиях удалось спровоцировать только при экстремальном повышении давления до 180 атмосфер, что привело к гидроразрыву пласта и резкому «рывку» по разлому.

Исследование подтверждает, что геосеквестрация при стандартных давлениях в правильно выбранных локациях безопасна. Даже гидроразрыв пласта (фрекинг) не должен вызывать сейсмичность, если проводить его на достаточном расстоянии от разломов. Подобные лабораторные эксперименты критически важны для минимизации рисков и затрат при реализации подобных геологических проектов.