Röportaj – Gaz akışı analizleri jeotermal keşif riskini nasıl azaltabilir?

Röportaj - Gaz akışı analizleri jeotermal keşif risklerini nasıl azaltabilir?

Merve Uytun 1 Nis 2024

Kaynak karakterizasyonu, jeotermal projelerin keşif risklerini azaltmak için en etkili yöntemlerden biri olmaya devam etmektedir. Bunun için çeşitli araç ve teknikler halihazırda uygulanıyor ancak sondaj kampanyası başlayana kadar risk hiçbir zaman sıfıra indirilemez.

Bunun temel nedeni, her arama teknolojisinin belirli rezervuar özellikleri hakkında çok spesifik bilgiler sunabilmesi ancak kapsamlı bir tablo sağlayamamasıdır. Dolayısıyla genel kural şu: Ne kadar çok (kaliteli ve ilgili) veri olursa o kadar iyidir.

Fluxtec girişiminden Dr. Egbert Jolie ile yaptığımız bu röportajda, yüksek çözünürlüklü gaz emisyon haritalamasına detaylı bir göz atacağız. Bu, potansiyel jeotermal kaynakları tanımlamak ve karakterize etmek için kullanılabilecek başka bir araçtır. Bu tam olarak nasıl çalışıyor ve jeotermal gelişimin risklerini azaltmak için bunu nasıl kullanabiliriz?

Fluxtec’in jeotermal sektörüne sunduğu hizmetleri bize kısaca tanıtır mısınız?

fluxtec , arama ve izleme alanındaki çok çeşitli uygulamalarla ilgili gaz analizleri (örn. karbondioksit, metan veya radon için) alanında profesyonel bir hizmet sağlayıcısıdır. Temel motivasyonumuz:

1. Yeraltı kaynaklarının geliştirilmesiyle ilişkili riskleri azaltmak ve
2. İlgili zaman ölçeklerinde yeraltı süreçlerinin anlaşılmasını geliştirmek.

Jeotermal projelerde uzun yıllara dayanan Ar-Ge deneyimimiz var ancak yöntemlerimiz diğer alanlarda da faydalıdır. Bunlar arasında madencilik, sondaj kuyusu bütünlüğü, çevre çalışmaları, atık depolama sahalarının izlenmesi, yer altı gaz depolama tesislerinin güvenli işletimi veya potansiyel jeolojik tehlikelerin risk takibi yer alır.

Jeotermal rezervuarların en gerçekçi değerlendirmesi için proje geliştiricileri, en gelişmiş arama yöntemleri kullanılarak elde edilen yüksek kaliteli verilere güvenmektedir. Bu amaçla fluxtec, tek noktadan rezervuar ölçeğindeki çalışmalara kadar özelleştirilmiş, uygun fiyatlı ve çok ölçekli çözümler sunmaktadır. Veri toplama, işleme ve görselleştirme için en son teknolojileri ve yenilikçi iş akışlarını kullanıyoruz. i) sığ derinliklerde (<1m), ii) jeosfer ve atmosfer arasındaki arayüzde ve iii) yer üstünde (~1m) ölçümler için çeşitli gaz analizörleri mevcuttur.

Bir yüzey araştırma aracı olarak gaz akısı ölçümleri jeotermal projelerin geliştirilmesine nasıl yardımcı olabilir?

Gazlar geniş alanlardaki derin kaynaklardan atmosfere salınır. Bu genellikle kaplıcalar, buhar çıkışları veya fumeroller gibi belirgin jeotermal yüzey belirtileri olmadan ve çok düşük emisyon oranlarında gerçekleşebilir. Bununla birlikte, Dünya yüzeyindeki en küçük miktardaki gaz emisyonları bile, derin veya sığ yeraltındaki süreçlerin parmak izi görevi görebilir.

Gaz ölçümleri, rezervuarlardaki aktif sıvı sirkülasyonunun kanıtını gerçekten sağlayabilen birkaç yöntemden biridir. Sonuçlar ayrıca rezervuarların boyutunun tahmin edilmesine ve jeotermal sondaj için umut verici hedefler olarak kabul edilen geçirgen kırılma bölgeleri boyunca derin jeotermal yukarı akışların yerinin belirlenmesine de yardımcı olabilir. Gaz analizleri entegre arama yaklaşımlarına değer katar ve arama aşamasındaki belirsizliklerin azaltılmasına yardımcı olur.

Gaz emisyonları yalnızca çeşitli doğal sistemlerin (örn. jeotermal kaynaklar, volkanlar, tektonik yarıklar) karakteristik özelliği değildir, aynı zamanda insan faaliyetleri ve tesislerinin (örn. sondaj kuyuları, madencilik, çöp depolama alanları, gaz depoları) sonucu da ortaya çıkabilir. Bu kapsamda hızlandırılmış anketler veya izleme amaçlı sürekli analizler de gerçekleştirebiliyoruz.

Gaz akışı anormalliklerini iyi jeotermal sondaj hedefleri veya üretim bölgeleri ile ilişkilendiren çalışmalardan kısaca bahseder misiniz?

Uzmanlığımız güçlü uluslararası Ar-Ge ortaklıklarına dayanmaktadır. İzlanda, Çek Cumhuriyeti, Etiyopya, Ruanda, Tanzanya, Yeni Zelanda, ABD, Meksika ve Almanya’da projeler gerçekleştirdik. Ana Etiyopya Riftindeki Aluto Langano jeotermal sahasında çok ilginç bir vaka çalışması yürütüldü ve size bu çalışmayı kısaca tanıtmak istiyorum.

Bu çalışmanın amacı, sıvı örneklemesi ve analizleri için uygun hidrotermal yüzey ifadelerinin çok az olduğu veya hiç olmadığı alanlar için jeotermal arama konseptleri geliştirmektir. Bu tür alanlarda toprak gazı araştırmaları yerleşik arama teknolojilerine değer katabilir.

Aluto volkanik kompleksinden karbondioksit, radon ve toron emisyon verilerinin yanı sıra yer sıcaklıklarını da rapor ediyoruz. Gaz emisyonları, jeotermal rezervuar genelinde 2.000 nokta sırasına göre önceden tanımlanmış ölçüm konumlarına sahip kapsamlı bir ölçüm ağı kullanılarak sistematik olarak analiz edildi. Ön sonuçlara dayanarak araştırma seçilen bölgelerdeki izotopik analizlerle genişletildi. Bu gaz emisyon ölçümleri seti ile aktif sıvı sirkülasyonuna sahip büyük, köklü ve geçirgen yapıları tespit edebildik ve yeni jeotermal üretim kuyuları için hedef alanları tanımlayabildik.

Gaz imzalarındaki farklılıkların (yani emisyon oranları ve emisyonların mekansal düzeni), ağırlıklı olarak volkanik ve/veya tektonik olarak etkilenen bölümleri tanımlamak için kullanılabileceğini gösteriyoruz. Büyük gaz emisyonları, magmatik sistemler için tipik olan, derinlerde önemli miktarda sıvı sirkülasyonunu gösterir. Bu tür yüksek gaz emisyonları, derindeki magmatik cisimlerle etkileşime giren büyük tektonik yapılardan etkilenen bölgelerde gözlemlenmiştir. Bu tektono-volkanik bölgelerde hem geçirgenlik hem de ısı mevcuttur.

Ağırlıklı olarak fay kontrollü sektörler de hidrotermal sıvı dolaşımı gösterir, ancak tektono-volkanik sektörlerle karşılaştırıldığında daha düşük düzeydedir. Volkanik kompleksin orta kısmındaki gaz emisyonlarındaki küçük değişiklikler, daha önce bilinmeyen geçirgen yapılara işaret ediyordu. Aluto volkanik kompleksi içindeki mevcut jeotermal üretim kuyuları çoğunlukla fay kontrollü alanları hedef alıyor. Ancak çalışmanın sonuçları, tektonik ve volkanik unsurların kesiştiği bölgelerde en güçlü sıvı dolaşımının olduğunu gösteriyor.

Toprak gazı araştırmasının sonuçları, mevcut jeotermal sistem üzerindeki tektonik ve volkanik kontroller arasındaki etkileşime ilişkin anlayışımızı geliştirdi. Bu bilgi, bölgenin gelecekteki keşif ve ekonomik kalkınma stratejisine ilişkin tavsiyeler için sağlam bir temel oluşturdu.

Jeotermal araştırmalar için gaz akışını ölçerken hangi faktörleri dikkate almalıyız? Bu yöntem sıcaklık, nem veya toprak nemindeki dalgalanmalara ne kadar duyarlıdır?

Gaz emisyonlarıyla çalışırken dikkate alınması gereken birkaç nokta vardır. Bahsettiğiniz parametrelerin her biri sonuçları bir dereceye kadar etkileyebilir. Ayrıca mevsimsel ve hatta günlük etkiler de olabilir. Bu bağlamda araştırma ve izlemeyi birbirinden ayırmamız gerekiyor.

Keşif için asıl ilgi alanımız, hedef bölgedeki gaz emisyon modelinin anlık görüntüsüdür. Bu nedenle, gaz akışındaki zamansal değişikliklerden ziyade mekansal değişikliklere odaklanıyoruz. Burada hava sıcaklığı ve barometrik basınç değişimlerine ilişkin bilgiler veri işlemeyle ilgilidir.

Uzun vadeli izleme için, rezervuardaki değişikliklere veya atmosferik etkilere bağlı olarak gaz emisyonlarındaki zamansal değişiklikleri ayırt etmek için ek verilere ihtiyaç vardır. İlgili veriler genellikle sahadaki meteoroloji istasyonları (örneğin yağış, hava sıcaklığı, barometrik basınç, rüzgar hızı ve yönü) ve toprak sensörleri (toprak nemi, zemin sıcaklığı) aracılığıyla toplanır.

Toprak gazı akışı araştırması zaman, maliyet ve lojistik karmaşıklık açısından diğer yüzey araştırma yöntemleriyle nasıl karşılaştırılır?

Bu noktada yüksek çözünürlüklü gaz emisyon haritalamasının bazı önemli avantajlarının altını çizmek istiyorum. Kullandığımız tüm teknolojiler zararsız olduğundan çevre dostudur. Zorlu arazilerde dahi tamamen bağımsız ve lojistik desteğe ihtiyaç duymadan çalışmamızı sağlayan portatif ekipmanlar kullanıyoruz. Bu, diğer teknolojilerin yalnızca sınırlı erişime sahip olabileceği yoğun bitki örtüsüne sahip alanlar veya dağlık araziler olabilir.

Veri toplama son derece verimlidir ve gelişmiş iş akışları, araştırma maliyetlerinin geleneksel keşif teknolojilerinin altında kalmasına neden olur. Ortalama bir araştırma yalnızca 5-10 gün sürecek ve birkaç kilometre kareyi kapsayacaktır. Neredeyse tüm ölçümler için sahada gerçek zamanlı veriler alıyoruz; bu da saha kampanyaları sırasında anket tasarımını ayarlamamıza ve en belirgin hedef alanlara odaklanmamıza olanak sağlıyor.

Sizce günümüzde jeotermal endüstrisi hakkında heyecan verici olan şey nedir? 

Jeotermal enerji 20 yılı aşkın süredir tutkum oldu. Bu, öğrenci olarak ilk kez Etiyopya’ya gittiğimde ve daha sonra çalışmalarım için İzlanda’ya taşındığımda başladı. En başından beri, hepsi jeotermal enerjiyi yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak ilerletme hedefini takip eden, akademik ve endüstri ortaklarından oluşan, iyi bağlantılara sahip uluslararası jeotermal topluluğunu takdir ettim. Her zaman hissettiğim gerçekten özel bir ruh.

Project InnerSpace gibi girişimlerin coşkusunu da seviyorum. Bu insanlar ayaklarımızın altındaki kaynaklara dair bir farkındalık yaratıyor. Önümüzde hâlâ heyecan verici pek çok şeyin olduğuna eminim.

Gelecek 10 yılda jeotermalin nereye gideceğini görüyorsunuz?

Jeotermal kaynaklar sadece enerji üretiminden daha fazla fırsat sunmaktadır. Endüstriye yönelik proses ısısı da dahil olmak üzere, ısıya yönelik çok büyük bir talep var, ancak elbette ısıtma amaçlı da kullanılıyor. Dolayısıyla önümüzdeki 10 yıl içinde daha fazla ülkenin 1 GWe kulübüne katılmasını değil , aynı zamanda doğrudan kullanım başvurusu olan ülkeler için de benzer bir kulübün olmasını umuyorum .

Jeotermal enerjinin kullanımı Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerimize ulaşmamıza önemli bir katkı sağlayabilir. Önümüzde hâlâ heyecan verici pek çok şey var. Hammaddelerin jeotermal tuzlu sulardan çıkarılmasını düşünün. Bu tür birlikte yaratma girişimlerinin gelecekte daha sık ele alınacağına inanıyorum.

Jeotermal alanda startup olmanın en büyük zorluğu nedir sizce?

Şirketlerin ve çalışanlarının sizi tanıması ve neler sunduğunuzu anlaması gerekiyor. Birçok start-up gibi ben de zamanımı gaz analitiğinin değerini ve yeraltı kaynaklarının araştırılmasının neden yalnızca entegre ve disiplinler arası keşif konseptleri temelinde başarılı olabileceğini açıklamaya harcıyorum. Gaz analitiği, jeotermal enerji projeleri ve ötesi için güçlü bir anahtar teknolojidir. Pek çok olası uygulama görüyorum ve başkalarının da bunu aynı şekilde görmesini istiyorum. Sondaj kuyularının ve yer altı gaz depolama tesislerinin bütünlüğünün izlenmesi kesinlikle bu teknolojinin önemli bir kapsamlı uygulama alanıdır.

Şirketin resmi web sitesinden fluxtec ve toprak gazı akısı ölçümleri hakkında daha fazla bilgi edinin. Toprak gazı akışının nasıl çalıştığını merak mı ediyorsunuz? Aşağıdaki fluxtec’in kısa açıklayıcı videosuna göz atın.

Kaynak: ThinkGeoEnergy