Joris Popineau y su equipo crearon un modelo numérico geotérmico de la cuenca parisina para definir y monitorear el recurso energético invaluable que rodea a la emblemática ciudad de París.
París puede evocar imágenes de la torre Eiffel, de la Mona Lisa en el Louvre o de personas bebiendo champán en un crucero por el río Sena a lo largo de la capital francesa.
Sin embargo, para Joris Popineau, lo que despierta su interés es la importancia geotérmica de la cuenca de 140 000 km² que rodea esta ciudad mundialmente famosa.
«La cuenca parisina es importante para Europa, por la cultura y el vino, por supuesto», comenta Popineau, ingeniero de yacimientos geotérmicos e investigador.
«Lo que es menos conocido es el papel crítico que ha jugado bajo tierra durante más de cuarenta años, suministrando calefacción geotérmica a más de 250 000 hogares».
En primer lugar, para Leapfrog Geothermal, Popineau y sus colegas académicos han creado un modelo de subsuelo de la cuenca parisina para construir un modelo numérico conectado regionalmente.
«Hemos utilizado datos históricos para tratar de reproducir el comportamiento de los yacimientos en el pasado», explica Popineau,
«con el objetivo de definir y supervisar mejor este recurso esencial de energía renovable».
Ubicación de la región sedimentaria modelada de la cuenca parisina en la que se ven las capas de los yacimientos a 1600 mRL.
La inercia térmica del subsuelo en la región parisina
Las mesetas de forma ovalada y los valles amplios de la cuenca parisina se crearon en los períodos Triásico y Jurásico.
Las capas sedimentarias de rocas de carbono no solo sustentan una rica productividad agrícola y una economía próspera, sino también la energía geotérmica de baja entalpía para sistemas de calefacción urbana de uso directo.
Las distintas naturalezas de las arcillas, las calizas y la tiza dan lugar a las diversas características de los productos regionales, como el champán.
«Mientras está por debajo del suelo, la producción geotérmica abarca hasta dos kilómetros de profundidad y aprovecha las capas de suelo subterráneas del acuífero Dogger para el calor»,
explica Popineau.
Desde que se comenzó a aprovechar esta fuente de energía renovable a principios de los años setenta, en la zona se han instalado más de 50 sistemas de redes de calefacción urbana geotérmica.
Durante el invierno, se extrae agua salada caliente de hasta 75 °C y se reinyecta bajo tierra a unos 40 °C; este proceso de producción se conoce como «doblete».
«El modelado de un yacimiento geotérmico a gran escala es valioso para comprender la respuesta a la presión y a la temperatura en las áreas productivas», explica Popineau.
«Además, ayuda a respaldar mejor la toma de decisiones cruciales y más sostenibles para el futuro».
Distribución de la presión y la temperatura en la parte superior del yacimiento geotérmico en la cuenca sedimentaria.
Conceptos geotérmicos complejos simplificados
La calefacción geotérmica es limpia, renovable y (con un impacto medioambiental mucho menor que el de las fuentes convencionales) es una parte integral de la transición energética hacia el cero neto.
La crisis política y económica mundial ha provocado una nueva urgencia para que Europa investigue e invierta en fuentes de energía que no vengan del petróleo y el gas.
«Se trata de educar a la gente y cambiar la mentalidad, algo que como investigadores podemos hacer»,
explica Popineau.
«Queremos que la energía geotérmica sea fácil de entender, pero lo que estamos minando es esencialmente un producto intangible (el calor), y esto no siempre es fácil de mostrar».
El modelo del acuífero Dogger de Popineau en el sureste de la cuenca parisina calibra los datos iniciales de campo con los datos históricos.
«El flujo de trabajo de modelación robusto y flexible de Leapfrog Geothermal me permitió establecer un sofisticado modelo de yacimientos que puede calibrarse con los datos históricos de producción»,
comenta.
«Es una gran herramienta de visualización que vincula todos nuestros datos juntos de manera atractiva y de forma tal que puedan compartirlos fácilmente con otras personas, incluso con aquellos que no son expertos en el campo».
Visualización de las rocas y los pozos de yacimientos debajo de la superficie
Leapfrog Geothermal está ampliamente establecida en la industria para aplicaciones geotérmicas de alta temperatura, pero, hoy en día, hay oportunidades emergentes para mapear los fluidos geotérmicos de baja entalpía.
«Nuestra comprensión del yacimiento de la cuenca de París ha evolucionado con cada nueva idea y conjunto de datos que integramos y visualizamos en nuestro modelo», comenta Popineau.
«Con más pozos de producción y más interacción entre los pozos, disponemos de muchos datos nuevos y precisos que nos ayudan a hacer simulaciones realistas de las condiciones pasadas y futuras».
«Leapfrog Geothermal permitió comprender mejor la temperatura y la presión dentro del yacimiento en diferentes lugares y cómo interactúan entre sí».
«Podríamos integrar fácilmente nuestro mapa geológico en nuestro modelo de yacimientos para mostrar las capas sedimentarias únicas del subsuelo de la región»
Esto no fue con la intención de reflejar las litologías adecuadas, sino de representar las diferentes capas productivas necesarias para el modelo numérico.
«El modelo numérico se importó de nuevo a Leapfrog para su visualización», agrega.
Representación de los pozos geotérmicos y de los tipos de rocas del yacimiento sedimentario bajo el área sur de París.
Trabajo en conjunto hacia la transición energética
Popineau entiende que ayudar a desbloquear el futuro de la energía limpia y geotérmica no es una solución mágica.
«Es una opción sostenible, pero no es necesariamente la única respuesta, sino que es una pieza del rompecabezas. Además, todos podemos formar parte de la construcción de una imagen más completa»,
comenta.
«Llevo seis años trabajando en la industria geotérmica y lo que más me llama la atención es lo unido que está el sector a nivel mundial.
«Hay un verdadero sentido de colaboración y cooperación entre las personas», agrega. «Nuestro proyecto para modelar la cuenca de París es un gran ejemplo de eso».
Popineau realizó sus estudios en geociencia en Francia y, después de viajar a Nueva Zelanda, trabajó en la Universidad de Auckland durante cuatro años.
Ahora reside en la isla de Nueva Caledonia, en el suroeste del océano Pacífico, y trabaja como consultor en proyectos comerciales asesorando a clientes sobre cómo administrar mejor sus campos geotérmicos.
«Mi estadía en Nueva Zelanda me enseñó muchas cosas importantes sobre el trabajo en el sector geotérmico», comenta Popineau.
«Siempre he querido aplicar estos conocimientos en Europa, especialmente en Francia, porque es donde estudié y de donde soy».
Comunicación con amigos en el campo geotérmico
Popineau puso en marcha el proyecto junto con Theo Renaud y otros amigos de la universidad en 2020.
«Ya que estamos creando este proyecto a nuestro propio ritmo, uno de los mayores retos fue tratar de encontrar un espacio para trabajar juntos en diferentes zonas horarias», comenta.
Poder colaborar en la nube para integrar y actualizar continuamente los datos con Leapfrog Geothermal pondría a todo el equipo en sintonía de manera rápida y al mismo tiempo.
«Esto significa que obtuvimos el máximo valor de nuestras sesiones cuando pudimos conectarnos», dice Popineau.
«Esperamos que la gente de la industria pueda obtener una buena visión de nuestros modelos de la cuenca parisina para comprender mejor esta famosa región de calefacción urbana».