Per questo progetto è stato sviluppato da GMuG GmbH un nuovo sensore realizzato appositamente per il BRP in termini di intervallo di frequenza, di sensibilità e di riduzione delle risonanze. Ottimizzato per il monitoraggio dell'intervallo di frequenza compreso tra 1 e 80 kHz, ci consente di sorvegliare la formazione di piccole fratture su scala centimetrica all’interno del giacimento: un’osservazione importante per comprendere l’evoluzione del danno. Il sensore è progettato per essere cementato ed è in grado di resistere a pressioni elevate, superiori a 100 bar. Per ciascun pozzo sono installati da 8 a 16 sensori AE. I dati vengono digitalizzati con una frequenza di campionamento di 200 kHz.

Nell’ambito del Bedretto Reservoir Project impieghiamo due tipi di accelerometro: innanzitutto abbiamo scelto sei sensori Wilcoxon 736, poiché coprono la banda di frequenza più ampia, fino a 25 kHz. Successivamente abbiamo installato tre sensori Endevco 45A19 prodotti da Megitt, che sono in grado di registrare fino a 6 kHz e vantano una maggiore sensibilità. IMS South Africa ha installato entrambi i sensori in un involucro che consente di cementarli nei pozzi e ne permette il funzionamento a pressioni fino a 100 bar. Abbiamo fatto affidamento sull’esperienza di IMS nella realizzazione dei sensori perché costruire un involucro senza produrre risonanze indesiderate è una sfida molto complessa in questa gamma di frequenza. In ogni pozzo sono installati da uno a tre accelerometri.

Installeremo tre geofoni da 100 Hz prodotti da IMS South Africa, leader mondiale nel campo del monitoraggio sismico nelle miniere, nei pozzi profondi. Grazie all’esperienza di questa azienda, i nostri geofoni sono stati potenziati per soddisfare i requisiti del Bedretto Reservoir Project: i sensori devono essere in grado di registrare frequenze elevate nell’ordine dei kHz, essere privi di segnali di disturbo durante la registrazione degli eventi sismici a breve distanza e riuscire a resistere a pressioni di fondo fino a 100 bar. Durante l’esperimento i geofoni ci consentiranno di rilevare eventi sismici di maggiore entità (prevediamo sismi con magnitudo fino a M 0.5) senza segnali disturbati. La rete geofonica sarà estesa durante l’esperimento con alcuni geofoni da 100 Hz aggiuntivi installati temporaneamente in pozzi poco profondi presso la galleria, mentre una catena di geofoni sarà installata nel pozzo di iniezione/estrazione.

Nel BRP, lo scopo è quello di installare delle sorgenti all’interno dei pozzi di monitoraggio che siano idonee alla cementazione e che emettano un segnale ripetibile a lungo termine. Dato che siamo interessati all’evoluzione delle geometrie delle fratture nell’ordine di grandezza tra centimetro e metro, la sorgente deve disporre di una fascia di larghezza considerevole. Per questa ragione, installiamo trasmettitori a ultrasuoni prodotti da GMuG e ottimizzati per resistere alle pressioni del BRP. Il nostro fornitore è un’azienda specializzata nello sviluppo di sensori su misura per esperimenti sotterranei. I trasmettitori impiegano ceramiche piezoelettriche che trasmettono, dopo aver ricevuto un impulso delta da 1200 V, un’onda di stress simile alle onde sismiche. Due trasmettitori sono posizionati in ciascun pozzo in maniera tale che il centro del giacimento sia completamente scansionato in tutte le direzioni.