A Kárpát-medence gazdag geotermikus erőforrásai, az ezeket hordozó regionális termálvíz­áramlási rendszerek a terület nagy földtani szerkezeteihez igazodva több országon átnyúlva helyezkednek el. Ezek fenntartható használata csak egy határokon átnyúló, a szomszédos országokkal közösen kialakított gazdálkodási stratégiával valósulhat meg. Az elmúlt években három transznacionális projekt keretében a szomszédos országokkal közösen vizsgáltuk Magyarország ÉNy-i, Ny-i, illetve D-i és DK-i határvidékein a geotermikus energia hasznosításának lehetőségeit, a termálvíztermelés lehetséges hatásait és a hatékonyabb kihasználásukban rejlő lehetőségeket, a geotermikus rezervoárok regionális elterjedését és jellemzését.

 

 

The rich geothermal energy resources of the Carpathian Basin, as well as the regional thermal groundwater flow systems, as carrying medium of the subsurface heat are linked to large-scale geotectonic units spreading over the territory of several neighbouring countries. The sustainable management of these geo-energy assets requires a harmonized management strategy. During the past few years 3 transnational projects at the NW, W, S and SE parts of Hungary were focussing on the assessment of utilization of thermal water, their impacts and more efficient use, as well as the delineation and characterization of (transboundary) geothermal reservoirs in these regions.

 

 

 

 

 

 

A világ növekvő energiaigényének kielégítésében kiemelt szerepük van a megújuló energiaforrásoknak. A regionális adottságoktól függően – így hazánk esetében is – tovább növeli a megújulók fontosságát az importfüggőség csökkentése, ezáltal az energiaellátás biztonságának fokozása. A „zöld energia” növekvő felhasználásának másik, legalább ennyire fontos ösztönzői a fosszilis energiahordozók elégetéséből származó szén-dioxid-kibocsátást és ezzel kapcsolatban a klímaváltozás hatásait mérséklő törekvések. Hazánkban 2016-ban a megújulók részaránya a bruttó belföldi energiafogyasztásban 11,7% volt, ennek döntő többsége (10,8%) fa és egyéb szilárd biomassza, a geotermia részaránya mindössze 0,5% (forrás: Eurostat). Ez a szám meglehetősen csekély ahhoz képest, hogy hazánkat – adottságait tekintve – rendszeresen „geotermikus nagyhatalomként” említik Európa-szerte. A geotermikus gradiens Magyarországon mintegy másfélszerese a világátlagnak (45 °C/km), a legmagasabb a Dél-Dunántúlon és az Alföld délkeleti részén. A felszín alatt 1000 m-rel számos területen 60-70 °C, míg 2 km mélységben már a 120-130 °C-ot is meghaladja a kőzetek, illetve az azok repedéseiben, pórusaiban tárolt víz, illetve gőz hőmérséklete. Mindezek a kedvező földtani adottságok annak tudhatók be, hogy a Kárpát-medence mintegy 10-12 millió évvel ezelőtti képződése során a tektonikai húzóerők hatására a földkéreg elvékonyodott, így az alatta elhelyezkedő, 1200 °C-ot meghaladó hőmérsékletű asztenoszféra közelebb található a felszínhez, magasabb hőáramot biztosítva (Dövényi–Horváth, 1988).

 

 

Az ország Kárpát-medencében elfoglalt kedvező központi elhelyezkedését felhasználva a Magyar Bányászati és Földtani Szolgálat, illetve jogelőd intézményei (Magyar Földtani és Geofizikai Intézet, Magyar Állami Földtani Intézet) az elmúlt évtizedben több, határokon átnyúló nemzetközi projektet koordináltak (T-JAM: geotermikus hasznosítások számbavétele, a hévízadók értékelése és közös hévízgazdálkodási terv előkészítése a Mura–Zala-medencében; Transenergy: Szlovénia, Ausztria, Magyarország és Szlovákia határokkal osztott geotermikus erőforrásai; DARLINGe: a Duna régió vezető szerepe a geotermiában). A kutatások keretében az alábbi főbb kérdésekre kerestük a választ:

 

 

 

A fenti kérdések megválaszolásához mindhárom említett projektben többlépcsős módszeregyüttest alkalmaztunk, amely az évek során egyre finomodott, és újabb részletekkel egészült ki.

 

Ezt követően a vizsgálandó területre meghatároztuk a főbb hidrosztratigráfiai egységeket (a vízföldtani szempontból hasonlóan viselkedő kőzetegyütteseket), és olyan földtani térmodelleket szerkesztettünk, amelyek alapján ezek határoló felületei megadhatóak. A földtani modell jelenti a vázat a numerikus vízföldtani modellekhez (amelyek általában ModFlow- vagy FeFlow-környezetben készültek), és amelyek segítségével megadhatóak a főbb nyomásszintek, meghatározhatóak az áramlási pályák, a meghatározott egységek közötti vízmérlegadatok 3. ábra). Különböző termelési szcenáriók futtatásával ezen modellek segítségével előre jelezhetők a jövőbeli termelések hatásai is (Tóth et al., 2016). A vízkémiai értékelések az áramlási pályák pontosításában, a vizek eredetének és korának megállapításában játszanak fontos szerepet.

 

 

A földtani és vízföldtani modellek természetesen kiegészülnek geotermikus modellekkel is (Lenkey et al., 2017), ezek általában a felszín alatti hőmérséklet-eloszlásokat mutatják izotermatérképek (adott hőmérséklet mélybeli eloszlása) vagy mélység-hőmérséklet (adott mélységben érvényes hőmérséklet-eloszlás) térképek formájában (4., 5. ábra).

 

 

 

Természetesen ezen közös modellek kialakítása csak a szomszédos országok közötti harmonizált földtani, vízföldtani és geotermikus adatok alapján lehetséges, ezért a modellépítéseket minden esetben hosszú adatgyűjtési és adatharmonizációs fázis előzte meg. Ennek eredményeként az egyes országok szakemberei által egységes adatbázisba rendezett hidrogeológiai és geotermikus adatai alapján, az egyes földtani képződményekre kialakított közös jelkulcs alkalmazásával egységes, országhatároktól független térképsorozatokat készítettek.

 

 

 

Ezen tudományos feladatok mellett a projektekben a fenntartható energiagazdálkodást segítő különböző módszerek fejlesztése is rendszerint megtörtént. Egyik ilyen módszer az ún. benchmark értékelés (Prestor et al., 2015), amely egyedi termálkutak különböző jellemző adataiból számított független indikátorok (például: energiahatékonyság, a hasznosítás hatékonysága, visszasajtolás mértéke, túltermelés, monitoring stb.) elemzésén és összehasonlításán alapul. Emellett a DARLINGe projektben egy újszerű földtani kockázatértékelő rendszert is kialakítottak, amely a különböző geotermikus projektek kutatási (fúrási), tesztelési és üzemelési fázisaiban a lehetséges földtani kockázati események (például: a célrezervoárt nem tárja fel a kutatófúrás, a feltárt fluidum hőmérséklete, hozama alacsonyabb az elvártnál, túlnyomásos zóna jelenléte stb.) azonosítására össz­pontosítva tesz javaslatot a kockázatok mérséklésére, lehetséges megelőzésére és azok ütemezésére. A DARLINGe projektben sor került az ENSZ által kidolgozott UNFC-2008-as osztályozási módszertan alkalmazására is, amely egységes megközelítést biztosít a világ bármely részén megvalósult, folyamatban lévő vagy tervezett geotermikus projektek összehasonlítására, elősegítve elsősorban a potenciális befektetők döntéshozatalát.

 

 

A cikkben hivatkozott projektek az alábbi támogatások segítségével valósulhattak meg: T-JAM: Szlovénia–Magyarország Határon Átnyúló Együttműködési Program 2007–2013 (SI-HU-1-2-013), Transenergy: Közép-európai Program (2CE124P3/01), DARLINGe: Duna Transznacionális Program (DTP1-099-3.2). A bemutatott eredmények a pályázatok nemzetközi konzorciumai együttes munkájának gyümölcsei, a szerzők köszönetüket fejezik ki Szlovákia, Ausztria, Szlovénia, Horvátország és Bosznia-Hercegovina Földtani Szolgálatai, a Belgrádi Egyetem, valamint a Román Földtani Intézet e projektekben részt vevő munkatársainak.