[ca] En els darrers anys els efectes del canvi climàtic han potenciat la transició i la cerca de noves fonts d'energia renovables, entre elles la geotèrmia. L'exploració i explotació de reservoris geotèrmics profunds ha crescut de forma significativa al llarg dels darrers anys arreu del món. No obstant, molts reservoris geotèrmics profunds de mitja i alta temperatura encara resten sense aprofitar degut als elevats costos d'exploració i producció, l'impacte social que generen i la sismicitat induïda que poden generar en els casos en què requereixen estimulació hidràulica. A més, les incerteses associades a la manca de capacitat per poder avaluar la capacitat productiva del recurs incrementen els riscos alhora de fer-ne prediccions. Per aquest motiu, els esforços científics i tecnològics es centren alhora en la generació de models predictius per reduir la incertesa i en millorar el coneixement sobre els processos que donen lloc als riscos associats i poder anticipar-se als perills que comporten. Dins d'aquestes eines o models, destaquen les simulacions numèriques com a eina per a modelitzar el comportament dinàmic dels reservoris geotèrmics i poder-ne avaluar, amb antelació, el seu comportament davant l'extracció dels recursos (energia) o davant de fases d'estimulació hidràulica per a millorar-ne les seves capacitats productives. Aquestes fases d'estimulació hidràulica són les responsables de produir el que s'anomena sismicitat de baixa intensitat (i. e. microsismicitat), però que a vegades pot desencadenar en terratrèmols percebuts per la població i que poden afectar de forma capdalt en el desenvolupament dels projectes on succeeixen. Per aquests motius, un dels objectius principals de la tesi es avaluar mitjançant simulacions numèriques els processos que donen lloc a la sismicitat induïda en un context d'injecció de fluids en reservoris geotèrmics profunds. Aquests treballs es duen a terme a través dels codis de simulació numèrica CFRAC i TOUGHFLAC3D que permeten avaluar el fenomen d'es d'un punt de vista de medi discontinu i continu respectivament. Els treballs es centren en l'anàlisi dels diferents règims de lliscament i en les transicions entre comportament sísmic vs. asísmic i els cicles sísmics que se'n generen. Aquests coneixements, s'utilitzen per abordar les caigudes de pressió observades en la fase d'estimulació hidràulica del reservori de Rittershoffen (França) i per analitzar el comportament sísmic de falles amb complexitat geomètrica. També s'aborda la problemàtica de la capacitat d'exploració y predicció dels recursos, un dels aspectes crítics que frena el desenvolupament de l'explotació dels reservoris geotèrmics profunds. Així, s'ha desenvolupat una eina capaç de generar mapes probabilístics dels potencial geotèrmic profund utilitzant com a dades d'entrada models geològics i termals 3D. L'eina, 3DHIP-Calculator té el doble objectiu de generar mapes de potencial geotèrmic i d'afavorir la difusió dels recursos geotèrmics profunds a la societat.

[es] En los últimos años los efectos del cambio climático han potenciado la transición y búsqueda de nuevas fuentes de energía renovables, entre ellas la geotermia. La exploración y explotación de reservorios geotérmicos profundos ha crecido significativamente en los últimos años. No obstante, muchos reservorios geotérmicos profundos de media y alta temperatura aún se encuentran sin aprovechar debido a los elevados costes de exploración y producción o el impacto social que generan y como consecuencia de la sismicidad inducida que pueden generar durante la fase de estimulación hidráulica del reservorio. Además, las incertidumbres asociadas a la falta de capacidad para poder evaluar la capacidad productiva del recurso incrementan los riesgos a la hora de hacer predicciones. Por este motivo, los esfuerzos científicos y tecnológicos se centran, a la vez, en la generación de modelos predictivos para reducir la incertidumbre y en mejorar el conocimiento sobre los procesos que dan lugar a los riesgos asociados y poder anticiparse a los peligros que comportan. Dentro de estas herramientas o modelos, destacan las simulaciones numéricas como una herramienta para modelizar el comportamiento dinámico de los reservorios geotérmicos y poder evaluar, con antelación, su comportamiento durante el proceso de extracción de los recursos (energía) o durante las fases de estimulación hidráulica para mejorar sus capacidades productivas. Durante estas fases de estimulación se puede producir una sismicidad de baja intensidad (i. e. micosismicidad), pero que en ocasiones puede desencadenar terremotos percibidos por la población y que pueden afectar de forma importante la viabilidad de los proyectos. Por estos motivos, uno de los objetivos principales de la tesis es evaluar mediante simulaciones numéricas los procesos que dan lugar a la sismicidad inducida en un contexto de inyección de fluidos en reservorios geotérmicos profundos. Estos trabajos se llevan a cabo mediante los códigos de simulación numérica CFRAC y TOUGHFLAC3D que permiten evaluar el fenómeno desde un punto de vista de medio discontinuo y continúo, respectivamente. Los trabajos se centran en el análisis de los diferentes regímenes de deslizamiento y en las transiciones entre comportamientos sísmicos vs. asísmicos y en los ciclos sísmicos que se generan. Estos conocimientos, se utilizan para abordar las caídas de presión observadas en la fase de estimulación hidráulica del reservorio de Rittershoffen (Francia) y para analizar el comportamiento sísmico de las fallas con complejidad geométrica. También se aborda la problemática de la capacidad de exploración y predicción de los recursos, uno de los aspectos críticos que frena el desarrollo de la explotación de los reservorios geotérmicos profundos. Así, se ha desarrollado una herramienta capaz de generar mapas probabilísticos del potencial geotérmico profundo utilizando como datos de entrada modelos geológicos y termales 3D. La herramienta, 3DHIP-Calculator tiene el doble objetivo de generar mapas de potencial geotérmico y de favorecer la difusión de recursos geotérmicos profundos a la sociedad.