La séquestration souterraine du carbone est une approche prometteuse pour lutter contre le changement climatique, mais il reste des obstacles majeurs à surmonter avant que cette technologie puisse être appliquée à grande échelle. Une nouvelle étude du Japon pourrait résoudre l’un de ces obstacles en identifiant comment surveiller en continu et à moindre coût les réservoirs de carbone pour détecter les fuites ou d’autres changements qui nécessitent une attention particulière. L’article, « 4 cm Portable Active Seismic Source (PASS) for Meter- to Kilometer-Scale Imaging and Monitoring of Subsurface Structures », a été publié dans Lettres de recherche sismologique
Les caractéristiques souterraines telles que les réservoirs de carbone peuvent être surveillées à l’aide d’ondes sismiques, générées soit par des tremblements de terre, soit par des sources artificielles. Mais la surveillance sismique nécessite généralement des machines volumineuses et coûteuses, ce qui rend la surveillance continue aux échelles nécessaires pour les réservoirs de carbone à un coût prohibitif et pratiquement difficile.
Un groupe de recherche de la Graduate School of Engineering, de l’Université de Tokyo et de l’Institut international de recherche sur l’énergie neutre en carbone, l’Université de Kyushu, a développé une source sismique ultra-compacte à l’échelle centimétrique qui peut résoudre ce problème en permettant une surveillance continue du carbone réservoirs. À l’origine, la source sismique active portable (PASS) a été conçue pour des utilisations extraterrestres, telles que la recherche géophysique sur la lune et Mars. Cependant, il existe également de nombreuses applications terrestres potentielles pour le PASS.
Comme l’explique l’auteur principal et chercheur principal du WPI, le professeur Takeshi Tsuji, « En raison de la petite taille de l’appareil, les vibrations qu’il produit sont relativement faibles, mais lorsque ces vibrations sont produites en continu, les signaux résultants peuvent être empilés, permettant une transmission sur de longues distances. Avec un moteur de quatre centimètres, le signal pourrait être transmis sur un kilomètre – l’échelle nécessaire pour surveiller les strates utilisées pour stocker le dioxyde de carbone. »
Sa petite taille rend le déploiement et l’exploitation du PASS beaucoup plus abordable que les sources sismiques conventionnelles, qui mesurent généralement plusieurs mètres. L’appareil ultra-compact peut être alimenté par une batterie de voiture de 12 volts, et peut même être déployé par drone dans des zones autrement inaccessibles.
Les chercheurs ont testé le PASS sur deux sites de terrain, l’un sur une berge et l’autre sur un remblai de résidus dans une zone minière. Selon le professeur Tsuji, « Le système PASS a un grand potentiel pour une grande variété d’applications scientifiques et techniques, y compris la surveillance des catastrophes potentielles telles que les glissements de terrain et les volcans, et l’imagerie des structures artificielles telles que les tunnels, les barrages et les remblais. »
Le caractère abordable et pratique de la surveillance continue du sous-sol à l’aide de cette technologie PASS nouvellement développée, permettant la détection de changements soudains dans les réservoirs qui pourraient entraîner des fuites de CO2, la rendent particulièrement précieuse pour le développement de projets de séquestration du carbone. Cette amélioration de sa sécurité peut également encourager le public à accepter ces projets et d’autres projets de géo-ingénierie.
Source sismique active (PASS) portable de 4 cm pour l’imagerie et la surveillance à l’échelle du mètre au kilomètre des structures souterraines, Lettres de recherche sismologique (2022).
Fourni par l’Université de Kyushu, I2CNER