Využití tepla z nitra Země k výrobě energie je vize stará už řádově staletí. Hypoteticky má značný potenciál, praktická realizace za sny pokulhává. Geotermální energie se zdá být v principu „čistá“ a dostupná prakticky vždy a všude v dostatečném množství, ve skutečnosti vyžaduje ovšem velkou počáteční investici, výroba (hlavně elektřiny) často není příliš efektivní a kupodivu se objevují také problémy s bezpečností – a ne zrovna malé.
Ten největší nastal zřejmě 15. listopadu loňského roku v půl třetí odpoledne a oběťmi (naštěstí ne ve smyslu ztráty života) se stali obyvatelé půlmilionového Pchohangu na jihozápadě Jižní Koreje. S magnitudem 5,4 šlo o nejsilnější otřes v novodobé historii Jižní Koreje, s největšími hospodářskými škodami. Zemětřesení citelně poničilo na dva tisíce budov, jedenáct mostů a sedm silnic. Nikdo naštěstí nezemřel, byť zraněných bylo zhruba osm desítek.
Úřady kromě běžných opatření podnikly ještě jeden krok, který se mohl v danou chvíli zdát přehnaný. Zavřely podnik provozovaný společností NexGeo na okraji města, který představuje jihokorejský pokus o stavbu geotermální elektrárny. Může se to zdát unáhlené, ale jak naznačují dvě studie publikované letos v dubnu v jednom z nejznámějších a největších vědeckých časopisů světa, časopisu Science, dost možná to tak nebylo. Obě práce přisuzují zemětřesení s největší pravděpodobností právě na vrub pchohangské geotermální elektrárně.
POKROČILÁ A NEBEZPEČNÁ
Jde o provoz, který se v mnoha ohledech vymyká běžnému standardu odvětví. Geotermální elektrárny se dnes provozují v několika zemích světa, ale obvykle jde o zařízení, která využívají specifických geologických podmínek dané lokality. Například využívají energii termálních vod tryskajících na povrch nebo ji čerpají z relativně malých hloubek – tak je tomu na Islandu, který leží v geologicky velmi aktivním místě a který díky tomu má velmi vhodné podmínky. Podobně je to například také v některých oblastech Nového Zélandu či USA (ty jsou vůbec největším producentem geotermální elektřiny na světě – Island je přece jen příliš malý).
Na jiných místech se zase využívá horkých kapes v blízkosti povrchu, které jsou snadno prostupné pro vodu (mají dostatek puklin). Do těchto „kapes“ se vhání voda, která se po ohřátí znovu čerpá zpět na povrch. 
Pchohang – stejně jako drtivý zbytek zemského povrchu – ale takové „štěstí“ nemá a vrstvy s dostatečně vysokými, a tedy z energetického hlediska zajímavými teplotami leží poměrně hluboko pod povrchem. Provoz, za nímž stojí společnost NexGoe, tedy využívá 4,5 km hluboký vrt, do kterého se vhání voda pod vysokým tlakem. Pukliny, kde se voda dostává na velké ploše do styku s horkým povrchem hornin a ohřívá se, vznikají teprve působením tlaku čerpané vody.
Jde v podstatě o postupy známé z těžby ropy a zemního plynu, kde se natlakovaných tekutin k rozrušování hornin v ložisku dnes používá zcela běžně. Postupně se podařilo metody vyvinout do té míry, že díky tzv. hydraulickému štěpení se Spojené státy letos zřejmě po téměř půl století vrátí do pozice největšího světového producenta ropy. V případě geotermálních elektráren jsou ovšem cíle i postupy poněkud jiné.
Těžaři se snaží s pomocí velmi silně natlakovaných kapalin (vody s malým množstvím důležitých příměsí) rozštěpit pevnou skálu a vytvořit v ní pukliny, kterými by mohly k vrtu pronikat uvězněné uhlovodíky. V případě geotermálních elektráren se počítá spíše s využitím slabých míst v hornině, zanesených puklin atp., aby došlo k vytvoření sítě vhodných „kanálků“ pro pohyb z bodu A do bodu B. Elektrárnu totiž obvykle tvoří dva vrty – jedním se voda do dané vrstvy vhání, druhým se čerpá. Mělo by jít tedy o do značné míry uzavřený okruh. Systémy tohoto druhu se obecně označují jako „pokročilé“ (používanou anglickou zkratkou jako EGS, od „enhanced geothermal systems“). A protože je lze využívat i v místech, kde geologie geotermální elektřině tolik nepřeje, vkládají se do nich velké naděje. Pchohang by je mohl ovšem pohřbít nebo jejich naplnění přinejmenším oddálit. I když nejistota je stále značná, výsledky prvních výzkumů zveřejněných právě v Science nevypadají pro geotermální elektrárnu příliš dobře.
DVAKRÁT JINAK, PŘESTO STEJNĚ
Než si závěry vědců představíme, předznamenejme, že nejde o zcela (odpusťte „geologickou“ slovní hříčku) skálopevné důkazy, jejich váha ovšem také není zanedbatelná. První studie pochází od jihokorejského týmu, který vedl Jin-Han Ree z Korejské univerzity v Soulu. On a jeho spolupracovníci rozmístili po informacích o zvýšeném výskytu malých otřesů v okolí pchohangské geotermální elektrárny začátkem listopadu 2017 osm seizmografů, které měly oblast pečlivě mapovat.
Analýza prvotního i následných otřesů z těchto přístrojů naznačuje, že zemětřesení vzniklo v hloubce někde mezi zhruba 3–4 km. To je výrazně méně, než kolik činí dlouhodobý průměr pro otřesy v Jižní Koreji; otřesy tu obvykle vznikají v hloubkách prakticky dvojnásobných.
Je to ovšem zhruba ve stejné hloubce, jako byly vrty pchohangské elektrárny, které dosahovaly do 4,4 km pod povrch. Zlom, na kterém došlo k posunu, který způsobil otřesy, zřejmě probíhá přímo mezi oběma vrty elektrárny. Dokonce zhruba v hloubce 3–4 km přímo protíná jeden z vrtů.
Jihokorejský tým také prověřil data seizmometrů pracujících už delší dobu v oblasti vzdálené jen 10 km od elektrárny. Ta ukázala, že až do dokončení podzemního vrtu elektrárny před pěti lety zůstávala celá oblast seizmicky klidná. Od chvíle, kdy se elektrárna rozběhla, zaznamenaly aparatury přes 150 slabých otřesů. Velmi nápadná je také časová souvislost, otřesy se objevovaly velmi často brzy po injektáži tekutiny do vrtu většinou krátce poté, co elektrárna vehnala do vrtu vodu pod vysokým tlakem. (Znovu připomínáme, že to není přímý důkaz: velké zemětřesení z listopadu přišlo až dva měsíce po ukončení pumpování vody do vrtu, viz dále.)
Druhá studie, jejímiž autory jsou vědci ze švýcarských, britských a německých pracovišť, je založena na veřejně dostupných údajích z měřicích stanic a na družicových pozorováních pohybů povrchu v oblasti v době zemětřesení (mimochodem, zlom se pohnul zhruba o 4 cm vzhůru). Jde tedy o výsledky získané z jiných údajů a jinými metodami, s výsledky korejských vědců se ovšem velmi dobře shodují: i podle evropských seizmologů šlo o zemětřesení v atypicky malé hloubce a i v jejich datech se objevuje aktivní zlom, který probíhá prakticky přímo areálem elektrárny.
Ve světle výsledků zveřejněných v Science je překvapivé, že autoři projektu jej umístili v blízkosti aktivního zlomu v oblasti. Jeden z autorů průzkumu časopisu Nature řekl, že v době průzkumu o zlomu v oblasti nevěděli, a rozhodně netušili nic o přítomnosti aktivního zlomu. Což se zdá poněkud zvláštní, když přítomnost zlomu je zmíněna v některých publikovaných pracích o výsledcích průzkumu v oblasti, a také během vrtání došlo k události, která naznačovala přítomnost zlomu: z vrtu unikl zhruba v hloubce zlomu tzv. výplach (tj. při vrtání používaná kapalina) a v odebraných vzorcích se objevila „drť“ charakteristická pro oblasti, kde horninu drtí vzájemný pohyb obou stran zlomu. Nemůžeme vyloučit, že jde pouze o „chybu v překladu“, která mohla vzniknout na straně novináře i oslovených odborníků, ale rozhodně bude zajímavé počkat si na výsledky probíhajícího vládního vyšetřování událostí.
Nesmíme také zapomenout dodat, že shoda samozřejmě není dokonalá. Jisté pochybnosti u odborníků vzbuzuje i fakt, že k velkému zemětřesení došlo zhruba dva měsíce poté, co se voda do vrtu přestala pumpovat. Na druhou stranu, existuje poměrně dobré vysvětlení, podle kterého natlakovaná voda rozpouštěla skálu ve zlomu postupně, a tak ho oslabovala. A jak asi tušíte, provozovatel elektrárny, společnost NexGeo, závěry odmítá a příčinnou souvislost mezi provozem elektrárny a zemětřesením nepovažuje za prokázanou. Pochybují i někteří odborníci, podle kterých jiná měření naznačují, že zemětřesení vzniklo hlouběji.
NEČEKANĚ SILNÉ
Zastánci názoru, že vinu za zemětřesení nese elektrárna, zatím rozhodně nedokážou vysvětlit jedno: jak mohlo být zemětřesení tak silné. Při provozu geotermálních elektráren tohoto typu se s otřesy počítá, ale rozhodně ne takto silnými. Nejlépe známým a popsaným příkladem je událost z roku 2006, kdy podle všeho v důsledku injektáže vody do geotermálního vrtu poblíž švýcarské Basileje došlo k zemětřesení, ale bylo zhruba tisíckrát slabší než to jihokorejské (místní magnitudo 3,4).
V Pchohangu přitom nebyla lidská činnost až tak intenzivní. Jde stále jen o ověřovací projekt, při kterém bylo do země napumpováno pouhých zhruba 12 tisíc kubíků kapaliny. Geologické modely vyvinuté pro předpovídání síly otřesů při podobných činnostech naznačují, že k vyvolání zemětřesení s magnitudem 5,5 by mělo být zapotřebí zhruba 1000krát větších objemů. Jistě, modely bývají ze své podstaty nepřesné, ale chyba o tři řády naznačuje buď, že modely jsou zcela špatně, nebo ve hře byly ještě jiné faktory, kterých si zatím nejsme vědomi.
A právě to bude asi největší, a zřejmě i nejtíživější dědictví tragických událostí v Pchohangu. Geotermální projekty a možná i těžaři ropy a zemního plynu budou muset patrně mnohem pečlivěji dokazovat, že jejich projekt nemůže mít podobné důsledky jako v Jižní Koreji. Budou se muset smířit s tím, že jejich projekty budou podléhat velmi přísné kontrole, například povinnosti nezávislého měření přímo během provozu a dalších podobných nepříjemných opatření, která podobné projekty prodražují a komplikují – a v některých případech samozřejmě také zcela pohřbí. Zastánci geotermální energie musí jen doufat, že se příčiny podaří skutečně dobře popsat a z události vyvodit poučení a opatření, která přesvědčí i veřejnost a úřady.