Regione Emilia-Romagna, Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli
Uso delle acque sotterranee e del sottosuolo per impianti di climatizzazione e scambio di calore: aspetti tecnici e amministrativi per alcuni esempi del territorio regionale
Luglio 2009:
Ed ecco una bellissima e proficua collaborazione con dei colleghi ...
"un contributo alla conoscenza sulla geotermia"
Nel corso degli ultimi anni si è verificato un aumento sostanziale nella nostra società dell'interesse e sfruttamento delle energie alternative a dispetto di quelle classiche a causa dell'aumento esponenziale del loro costo e dei problemi politico-ambientali da esse causati.
Termini come "solare", "eolico", "biomassa" si sono sempre più inseriti nel linguaggio corrente. Unica eccezione (in modo quasi paradossale vista la potenziale sfruttabilità a qualunque latitudine, altitudine e condizione topografica) è data dall'energia geotermica a bassa entalpia che, spesso, solo in pochi conoscono al di fuori degli "addetti ai lavori".
L'approfondimento in questione si prefigge lo scopo di divulgare i concetti di base dell'energia geotermica a bassa entalpia, i possibili modelli di utilizzo e lo stato attuale di sfruttamento in Italia, in Europa e nel Mondo.
e
il loro link diretto per approfondire anche altre varie tematiche interessanti!
e
Ed ora un po di notizie di varia natura ma sempre utili per tenersi aggiornati su cosa "bolle in pentola" a livello mondiale [1] nell'ambito tecnologico, [2] nella ricerca e [3] tutte quelle idee/teorie interessanti ma ancora in fase di elaborazione.
Inoltre, dato il problema attuale dovuto al fabbisogno energetico è stata aperta una "sezione" dedicata interamente proprio all'energia ed a tutte le novità ad essa pertinenti (quali scoperte, produzione, applicazioni, sistemi potenziali, idee, ecc.), con la finalità di districare il panorama, (oggigiorno estremamente caotico) legato a questo "bollente/caliente" problema.
Un consiglio: aprite un articolo inerente la tematica che vi interessa e poi catturate l'intera sezione di pertinenza cliccando sopra la radice del percorso che vedrete immediatamente al di sotto del titolo dell'articolo, (appena avrò tempo cercherò di mettere in linea un metodo più semplice e veloce!). In questo modo avrete raggiunto l'intera "famiglia" di articoli che trattano dell'argomento da Voi ricercato. 
Buone letture a tutti
G.P.
Ottobre 2006:
Oltre la sezione degli articoli visionabili qui sotto, potrete trovare una nuova parte dedicata specificatamente alle metodologie operative (e già realizzabili oggigiorno) da Voi/Noi tutti in merito alla produzione energetica di "dettaglio", direttamente a casa nostra, e personalizzata: come ad esempio celle fotovoltaiche, impianti geotermici, caldaie alimentate a combustibili alternativi, ecc..
Trattandosi di sistemi legati sia a novità e sia a metodologie già sperimentate ho cercato di sviluppare questa tematica in modo coerente con un occhio di riguardo a tutto ciò che è operativamente e praticamente già realizzabile da chiunque.
Una premessa doverosa: si tratta di spunti e per avere informazioni più precise in merito a casi personali consiglio vivamente di contattare specialisti del settore (soprattutto per quanto concerne eventuali preventivi e costi).
Rubbia: "Nucleare costa troppo puntare su mix gas-geotermia"
è quello che predico da anni!
| Signori e Signore: è ufficiale. Ci servono i politici degli altri paesi per uscire dal drammatico blocco delle iniziative che abbiamo in Italia! |
12:48 PM, 10-05-2010 |
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| Energia solare per il Vaticano ecco i pannelli di San Pietro. Il progetto: un impianto fotovoltaico sul tetto dell'aula Nervi |
10:44 AM, 10-05-2009 |
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Verranno ricoperti cinquemila metri quadri, una riserva elettrica annua pari a 360mila chilowattora. Nessuna modifica al disegno architettonico, la copertura sarà sempre ondulata
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| Un'idea che trovo interessante e diffondo volentieri: Energia ecosostenibile dai fiumi (o meglio dai loro estuari!) |
3:54 PM, 05-11-2009 |
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Una nuova tecnologia per la produzione di energia pulita basata sulla differenza di salinità alla foce dei fiumi, tra l'acqua marina e quella proveniente dall'estuario
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| 2009: un interessante aggiornamento sull'avanzamento delle energie alternative in Italia |
4:22 PM, 04-23-2009 |
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Raddoppiato in un anno il numero delle città e dei paesi con un impianto elettrico alimentato da fonti pulite. Ecco gli esempi da imitare e i vantaggi per le comunità
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| 2008 Pitturare le città di bianco per raffreddare il mondo (un'idea curiosa) |
12:04 PM, 09-25-2008 |
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Uno studio americano esalta l'importanza delle superfici che riflettono i raggi solari. "Significherebbe annullare l'effetto di 44 miliardi di tonnellate di gas serra". La prima a tentare l'esperimento è la California, dove sarà obbligatorio dal 2009
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| 1992, un vecchio esperimento per produrre energia elettrica: che cosa salta fuori dai faldoni! |
3:43 PM, 06-17-2008 |
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Un vecchio esperimento che mi è ricapitato per le mani
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| Rifkin l'energia fai-da-te così ci salveremo dal nucleare (leggetelo bene, le percentuali sull'acqua le ignoravo anch'io!) |
8:33 PM, 06-07-2008 |
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Le centrali sono una "soluzione di retroguardia" e non risolveranno il problema
Dopo l'incidente di Krsko il guru dell'economia all'idrogeno spiega perché l'Italia sbaglia
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| Business al vento |
11:36 AM, 05-13-2008 |
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Sovvenzioni più alte d'Europa. Prezzo generoso dei certificati verdi. Così in Italia gli impianti eolici sono diventati un affare. Che attrae grandi aziende internazionali. Ma anche la criminalità
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| 2008, In vendita la prima macchina per produrre l'etanolo in casa attraverso la fermentazione dello zucchero |
11:23 AM, 06-25-2008 |
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Costa 10MILA dollari, ma potrebbe valere la spesa
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| Riprendo copio e diffondo in quanto drammaticamente vera: Energia, l'Italia dei no |
5:48 PM, 06-14-2011 |
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Eolico, nucleare, rigassificatori: tutti bocciati. I consumi? Come mezzo miliardo di africani
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| Esposto contro l’acceleratore di particelle di Ginevra (sarà vero?) (con aggiornamenti) |
3:15 PM, 08-06-2008 |
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Il Cern finisce in tribunale: «Può distruggere la Terra»
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| Un solo commento possibile: BELLISSIMO: Arezzo prima città a idrogeno nelle case sostituirà il metano |
11:50 AM, 04-29-2008 |
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Il gas viaggerà nelle tubature fino agli appartamenti e alle aziende
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| OPLÀ: anche all'estero incominciano ad avere problemi all'italiana! Scozia: no al grande parco eolico sulle Ebridi |
4:50 PM, 10-25-2010 |
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La protezione ambientale della UE sul sito scelto e l'avversione della popolazione hanno spinto il governo scozzese a non dare il via al grande parco eolico
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| 2006: ENERGIA DAGLI AQUILONI - EOLICO - (sinceramente non ne avevo mai sentito parlare ma sembra interessante) |
3:02 PM, 06-12-2008 |
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Eolico: Programma pilota del politecnico di Torino
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| L'Italia scopre il teleriscaldamento, ora arriva in mezzo milione di case |
11:22 AM, 03-31-2008 |
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Censiti 267 impianti per un totale di 5 mila GWht annui, ma il centro sud è ancora assente
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| 2008, Grado: geotermia per gli edifici pubblici (con aggiornamenti) |
5:50 PM, 03-05-2010 |
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Un progetto pilota con un pozzo profondo mille metri. Sfruttato il calore, l'acqua è rimessa in falda
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| 2008: Biocombustibili: un rimedio peggiore del male (come farsi del male da soli!) |
4:34 PM, 01-22-2009 |
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Le politiche di incentivazione in atto sono scorrette, dato che gli agricoltori ricevono una ricompensa per la produzione dell’olio di palma ma non per la gestione del carbonio
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| Un interessante scenario alternativo (ma sarà vero?): Isole artificiali organizzate come piattaforme petrolifere sfruttano la differenza di temperatura del mare |
12:00 PM, 09-05-2008 |
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Londra alla guerra dell'ambiente. Intanto dice sì a 8 nuove centrali nucleari
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| Alla ricerca di nuove risorse geotermiche |
3:21 PM, 12-10-2007 |
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L’elio-4 è più abbondante nella crosta, l’elio-3 nel mantello sottostante: il loro rapporto nell’acqua di falda può fornire un’indicazione dell’estensione dell’interfaccia tra l’acqua e le rocce di origine vulcanica nel sottosuolo
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| Il 20% di energia sarà rinnovabile in Germania. E' ufficiale e provato: dobbiamo assolutamente farci mandare in Italia i politici degli altri paesi Europei! |
9:54 AM, 03-29-2010 |
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Piano per ridurre le emissioni del 40% entro il 2020. La corsa al risparmio diventa business
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| (SCENARIO MOLTO INTERESSANTE): Cina, il futuro energetico è rinnovabile: studio ambientalista ribalta i luoghi comuni: "Se continuano così diventeranno i leader mondiali della produzione verde" |
11:45 AM, 11-27-2007 |
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Nel 2020 il 20% dell'energia arriverà da idrico, eolico e solare: cifre da far invidia all'Europa
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| 2007, Nel giro di un anno sottratti circa 7mila moduli alla centrale fotovoltaica di Serre Persano. Ora il solare fa gola anche ai ladri, rubati all'Enel migliaia di pannelli (un problema endemico in Italia!) |
3:12 PM, 04-13-2011 |
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Un "giro d'affari" di diversi milioni di euro, colpiti soprattutto gli impianti del Sud
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| 2007, Aerogel |
12:36 PM, 01-22-2008 |
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L'aerogel è 1000 volte meno denso del vetro, sopporta altissime temperature ed è un ottimo isolante termico
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| 2007, L'ecobenzina infiamma i prezzi del grano (è iniziata la tempesta) |
5:50 PM, 03-05-2010 |
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Le coltivazioni di grano duro sono sostituite dal mais e i prezzi salgono alle stelle
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| 2007, incidente con impianto di teleriscaldamento a New York |
10:53 AM, 07-19-2007 |
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Come tutte le tecnologie, anche quelle alternative devono essere monitorate!
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| 2006, autunno: Siglato a Parigi il trattato Iter per la costruzione di un reattore che produce atomica "pulita" (mah, vedremo) |
2:53 PM, 07-17-2007 |
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Ma non mancano gli scettici: "Soldi buttati in un sogno irrealizzabile"
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| 2007, BATTERIA CHE FUNZIONA A ZOLLETTE DI ZUCCHERO |
9:54 AM, 03-29-2010 |
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Un'altra bella scoperta
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| 2007, Italia, Energia dalle onde del mare (lo faranno mai?) |
2:46 PM, 06-11-2008 |
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Un progetto pilota sarà sviluppato nell'Isola di Ventotene e prevede di poter generare 120 kilowatt per ogni dieci metri di costa
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| 2006: Corrente senza cavi |
1:09 PM, 01-21-2008 |
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Allo studio al MIT una nuova tecnologia di alimentazione elettrica
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| IDROGENO |
12:04 PM, 04-14-2008 |
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Vari articoli
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| 2006, autunno: L'Italia produce un sacco di carburanti alternativi ma gli esportiamo tutti (come al solito siamo dei geni!) |
10:13 AM, 03-29-2010 |
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Il nostro Paese è il terzo produttore europeo di biodiesel, ma invece di usarlo lo esporta. E il bioetanolo sarebbe ancora meglio
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| 2007, Ogni casa una minicentrale: premi a chi usa pannelli solari (vedremo!) |
10:13 AM, 03-29-2010 |
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Anche ospedali e scuole potranno vendere l'energia in rete. Ecco il decreto del governo per favorire il fotovoltaico
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| 2007: Risparmi per 120 miliardi di euro. Più efficienza e meno metalli (facciamolo anche in Italia!) |
8:55 AM, 04-17-2008 |
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Possibili enormi risparmi sulle materie prime non energetiche puntando su riciclaggio e nuove tecnologie
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| 2007: Produzione di energia dai nanotubi di carbonio |
5:48 PM, 06-14-2011 |
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Se sottoposti alla luce, questi dispositivi hanno dimostrato di poter generare elettricità come le celle solari al silicio ma a costi di produzione decisamente inferiori
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| 2007, AMBIENTE: RUBBIA |
9:54 AM, 03-29-2010 |
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Un'interessante ritorno!
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| 2006: ARRIVA IL SOLE NEL PAESE PIU' BUIO, LO RIFLETTE UNO SPECCHIO (creatività italiana !!) |
2:19 PM, 06-11-2008 |
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Soluzioni alternative: evviva le idee e la creatività
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| 2006: il vero problema incomincia ad uscire allo scoperto: energie rinnovabili e politici da rinnovare! |
1:49 PM, 05-26-2010 |
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Polemica con i veti dei governatori di Puglia e Sardegna: "E' più urgente fermare il carbone"
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| 2007, Una costruzione economica e i costi energetici scendono del 70% |
10:14 AM, 03-29-2010 |
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Ecco l'Ecobox di Madrid, una palazzina da ufficio sperimentale
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| 2007, L'energia pulita diventa business: Sarà un mercato da 2000 miliardi |
12:40 PM, 03-23-2010 |
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Dal solare all'eolico, tutte le opportunità: una crescita da record nei prossimi anni
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| 2007, Crescita record per il mercato delle energie rinnovabili |
3:22 PM, 12-10-2008 |
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Secondo il rapporto UNEP questo mercato ha raggiunto una massa critica tale da poter resistere anche se il prezzo del petrolio scendesse sotto i 40 dollari
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| Il quotidiano The Independent: l'esaurimento delle scorte di greggio avverrà in tempi rapidi picco produzione già nel 2011 |
10:12 AM, 03-29-2010 |
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Un rapporto della Bp aveva invece garantito risorse per i prossimi 40 anni
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| 2007, Operativo il più grande progetto solare-termico d'Europa. Evitata l'emissione annua di 600mila tonnellate di anidride carbonica |
9:48 AM, 05-21-2007 |
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E' partito il primo dei nove impianti che entro il 2013: soddisferanno il fabbisogno elettrico di 600 mila abitanti
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| 2007, E New York vuol diventare verde con eco-semafori e cozze-spazzino |
3:27 PM, 07-01-2010 |
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Dall'Italia gli inviati di Roma, Bill Clinton tra gli ospiti. "Così salveremo l'ambiente"
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| 2007, Dove, come, quanto e perché: tutte le risposte sul mini eolico (leggetelo bene!) (CON AGGIORNAMENTI) |
2:29 PM, 07-21-2008 |
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Una guida per capire cosa sono i "certificati verdi" e lo scambio sul posto per sapere quanto costa una torre da 20KW e quanto permette di risparmiare
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| 2007, L'EOLICO PIACE AGLI ITALIANI: L'86% DICE SI' |
10:15 AM, 03-29-2010 |
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L'energia del vento piace agli italiani che per l'86% si dicono favorevoli all'eolico e ritengono che ce ne vorrebbe di più
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| 2006: Una microturbina per l'energia eolica in vendita da B&Q (si incomincia ad essere autonomi) |
9:47 AM, 02-13-2008 |
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In Inghilterra la rivoluzione del vento. Il governo starebbe addirittura pensando di renderle obbligatorie
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| Automobili: novità e potenzialità |
2:25 PM, 05-06-2008 |
Notizie varie
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| 2006, autunno: Australia, arriva la nave spinta dal sole |
9:18 AM, 04-01-2010 |
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Un'imbarcazione alimentata da vele solari è operativa a Sydney e presto un traghetto simile collegherà San Francisco e Alcatraz
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| 2006, autunno: Mappati i geni, dal pioppo energia pulita |
9:20 AM, 04-01-2010 |
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Sono oltre 45.000 e la loro sequenza è pubblicata sull’ultimo numero della rivista Science
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| 2006, autunno: Display e celle solari flessibili (e altri aggiornamenti sulle celle solari) |
10:21 AM, 10-07-2008 |
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Messa a punto una tecnologia che sfrutta per la prima volta il fenomeno di "giunzione ionica"
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| 2006, autunno: Un "tappeto" per vedere nel sottosuolo delle città |
9:12 AM, 09-13-2006 |
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Il politecnico di Milano ha presentato una apparecchiatura che consente di rilevare la mappa degli impianti interrati come cavi elettrici, telefonici, tubi e fibre ottiche
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| 2006: Una città completamente sostenibile, sorgerà nel 2007 in Danimarca |
3:32 PM, 04-23-2007 |
H2pia, la città che non inquina: Il suo unico tesoro è l'idrogeno
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| 2006: FISICA, TEAM ITALO-AMERICANO SCOPRE PERCHE'ACQUA NON GELA A -45° |
10:34 AM, 08-09-2006 |
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Rotte regole e leggi fisica sino ad ora conosciute
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| 2006: La formazione del petrolio forse per via chimica e non biologica (se è vero sarebbe una scoperta con importanti conseguenze!!) |
9:46 AM, 02-13-2008 |
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E' quanto sostengono alcuni specialisti del Centro nazionale per le ricerche scientifiche francese che hanno studiato l'evoluzione di sedimenti organici in un lago svizzero
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| 2006: Foto? No grazie, c'è il sensore per la privacy (perchè esiste ancora?) |
1:51 PM, 05-26-2010 |
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Individua in qualsiasi ambiente la presenza di fotocamere e telecamere digitali. Può accecarle con un laser
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| 2007, Parziale black out a New York |
1:54 PM, 05-26-2010 |
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Interruzioni su alcune linee della metropolitana. Senza energia anche una trentina di isolati dell'Upper East Side
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| 2006: A Verona aereo M-55 Geophysica (recupero di tecnologia ex sovietica) |
9:33 AM, 07-25-2006 |
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Il 28 luglio volo test con destinazione sud Sicilia
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| 2006: Con energia elettrica in corrente continua i centri dati risparmierebbero il 20 per cento |
12:35 PM, 01-22-2008 |
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Ad oltre un secolo di distanza dalla "guerra delle correnti" tra Edison e Tesla, l'inventore americano si prende una sorta di rivincita
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| 2007: Un impianto eolico nel mezzo del mare in Danimarca (bellissimo) |
10:50 AM, 03-13-2008 |
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Nuova realizzazione avveniristica nel nord Europa: esiste una galleria di immagini spettacolare
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| 2006: L'energia del vento ha sorpassato quella nucleare |
9:47 AM, 02-13-2008 |
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Nel 2005 è risultato che l'elettricità prodotta nel mondo con generatori eolici è doppia rispetto a quella derivante dall'atomo. Si prevede che nel 2010 l'eolico sarà sette volte superiore al nucleare
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| Biocarburanti: notizie dal Mondo e dall'Italia |
2:15 PM, 09-08-2009 |
Raccolta di Articoli Vari
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| Deserti e tesori di energia (lo sostengo da una vita!) |
5:08 PM, 01-08-2010 |
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Il solo Sahara sarebbe in grado di fornire elettricità a tutto il pianeta
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| 2006: della serie si può fare qualcosa già da adesso per ridurre il fabbisogno energetico |
1:59 PM, 05-26-2010 |
L'attuale consumo potrebbe essere tagliato del 25 per cento
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| 2006: Maratona super ecologica, 2.885 Km/litro di etanolo |
12:45 PM, 01-22-2008 |
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Auto a forma di tigre, tricicli a forma di F1 e altre follie, nella competizione nella quale vince chi consuma di meno
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| 2006: AEREO SOLARE AL PRIMO VOLO VIRTUALE |
9:55 AM, 03-29-2010 |
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GIRO DEL MONDO NEL 2011
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| 2006: Energia e NanoTecnologie |
11:11 AM, 03-03-2008 |
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Sfruttate le caratteristiche di nanocavi di ossido di zinco che sono sia piezoelettrici sia semiconduttori
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| 2006: Diesel dal carbone |
9:38 AM, 04-18-2007 |
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Gli Stati Uniti puntano a un maggiore sfruttamento delle riserve nazionali di carbone
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| 2006: Un ettaro di girasoli per l'autonomia energetica di una famiglia |
12:43 PM, 01-22-2008 |
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Il raccolto annuale della coltivazione di una tale superficie con questa pianta è quanto serve per garantire il fabbisogno di energia elettrica di una famiglia
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| 2006: Kobold è in grado di sfruttare la velocità delle correnti marine |
9:52 AM, 03-29-2010 |
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Allacciata alla rete Enel una turbina che sfrutta le correnti marine
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Energia geotermica
L’energia geotermica è la forma d’energia dovuta al calore endogeno della Terra; vulcani, sorgenti termali, soffioni e gayser documentano bene la presenza di calore immagazzinato nella crosta terrestre e che fluisce verso l'esterno con l’ausilio di fluidi vettori come acqua e vapore. La temperatura, all’interno del nostro pianeta, aumenta con la profondità secondo un gradiente geotermico di 3°C ogni 100 metri, anche se esistono zone con gradienti geotermici anomali in cui il flusso di calore è maggiore (9-12°C ogni 100 metri).
Il calore terrestre è prevalentemente d’origine radiogenica e subordinatamente planetaria e chimica; deriva principalmente dal decadimento degli isotopi radioattivi presenti soprattutto nel mantello (quelli più importanti sono il torio 232, l'uranio 238, e 235 ed il potassio 40). In media il calore terrestre calcolato è pari a 0,06 W/m2, quindi considerando tutta la superficie si arriva a valori di 30.000 miliardi di watt; questa energia termica, per unità di tempo e di area, costituisce il flusso geotermico e viene espressa in HFU (Heat Flow Unit) ed è equivalente ad una microcaloria per centimetro quadro al secondo, cioè in un secondo la Terra disperde una microcaloria per centimetro quadro.
Utilizzazione dei fluidi geotermici
Dal punto di vista dell’utilizzazione, la geotermia si può dividere in alcuni settori:
1. Settore degli usi ad alta entalpia, con fluidi a temperature superiori ai 150° C, riguarda la produzione di energia elettrica e alcuni usi industriali.
2. Settore degli usi a media e bassa entalpia, con fluidi a temperature 150-100° C nel primo caso ed inferiore ai 100° C nel secondo, riguarda gli usi diretti: civili, agricoli, industriali.
Per determinare esattamente le caratteristiche del sistema geotermico di solito è consigliabile operare mediante delle indagini sperimentali dirette al fine sia di evitare sorprese operative e sia di poter computare al meglio in fase di progettazione le risorse geotermiche disponibili.
Test di risposta geotermico e misure della temperatura: Con l’aiuto di un test di risposta geotermico, può essere determinata sperimentalmente la capacità della SGV [Acronimo per Sonde Geotermiche Verticali]. Per dei campi di SGV, una simile stima può essere effettuata mediante uno o più perforazioni pilota. Grazie a delle misure di temperatura realizzate all’interno del tubo di una SGV, è possibile ottenere un’immagine esatta delle temperature riscontrate sulla lunghezza della tubazione nella sonda. I due metodi sono degli strumenti d’aiuto alla progettazione, congiuntamente alla determinazione in laboratorio delle proprietà geotermiche dei campioni di roccia della perforazione. In particolare, le misurazioni della temperatura, eseguite all’interno di una sonda, rappresentano un metodo semplice e adeguato per determinare le cause di un funzionamento problematico di una SGV.
Nel nostro pianeta, esistono vaste zone nel cui sottosuolo vi sono fluidi a temperature comprese tra 40 e 100° C facilmente accessibili, che potrebbero essere direttamente utilizzati per il riscaldamento e la refrigerazione, consentendo quindi un notevole risparmio di idrocarburi.
Queste applicazioni non elettriche, dei fluidi geotermici a bassa entalpia, si stanno sviluppando in molti paesi del mondo situati in zone caratterizzate da gradienti termici bassi o normali: per esempio, nella regione di Parigi, migliaia di abitazioni sono scaldate con acqua a temperature comprese tra 60 e 73° C che si trovano a 1800 metri di profondità.
Nota:
Per abitazioni ad uso civile residenziale, isolate, è invece più diffusa la perforazione sui 70-100 metri.
Le centrali in uso in geotermia sono di diversi tipi:
1. Centrale a scarico libero, il vapore proveniente direttamente dal pozzo o da un separatore (campo ad “acqua dominante”) è inviato alla turbina e dopo la generazione di energia elettrica, viene scaricato in aria a pressione atmosferica; le acque reflue sono reiniettate o disperse in superficie.
2. Centrale a condensazione, il vapore esausto che esce dalla turbina, viene inviato ad una “camera di condensazione/depressione” raffreddata da acqua derivante da una torre di raffreddamento o da acque correnti. I gas incondensabili vengono estratti meccanicamente e scaricati all’esterno, mentre i reflui dei condensatori o dei separatori sono incanalati in pozzi di reiniezione o dispersi in superficie.
3. Centrale a flash singolo, usata nei campi “ad acqua dominante”. Il fluido geotermico erogato da un pozzo, viene inviato ad un separatore che riduce la pressione e separa le due fasi acqua/vapore. Il vapore entra poi nella turbina e dopo la generazione di elettricità è condensato ed inviato ai pozzi di reiniezione o smaltito in altro modo.
4. Centrale a doppio flash, usata nei campi “ad acqua dominante”. Il fluido, proveniente dal pozzo, entra in un primo separatore dove si genera il primo flash di vapore ad alta pressione (a 160° C). Successivamente è inviato ad un secondo separatore dove si genera un secondo flash di vapore a bassa pressione (a 120° C). I flussi di vapore ottenuti, ad alta e bassa pressione, sono inviati a turbine distinte.
5. Centrale a ciclo binario, usata soprattutto per fluidi a medio-bassa entalpia o per “salamoie” da non lasciare vaporizzare perché incrostanti. Il fluido geotermico è inviato, in pressione, ad uno scambiatore dove cede il calore ad un fluido di lavoro (freon, cloruro d’etile). Successivamente i reflui geotermici vengono reiniettati nell’acquifero; il vapore del fluido secondario, dopo esser passato alla turbina, viene condensato e ritorna allo scambiatore per vaporizzare nuovamente.
6. Centrale a flusso totale, funziona col fluido bifase (miscela acqua/vapore e gas associati) direttamente erogato dal pozzo. Dopo la generazione di energia elettrica il fluido è condensato e reiniettato nell’acquifero.
7. Minicentrale a condensazione, centrale a condensazione di potenza limitata che utilizza fluidi a temperatura anche inferiore ai 100° C.
Un paio di delucidazioni
Come già accennato in precedenza in profondità, (cioè superata una fascia superficiale di terreni, massimo qualche metro) la temperatura del sottosuolo è costante e non dipende più dal giorno o dalla notte, né dalle stagioni. È il flusso di calore presente in profondità che regola la temperatura. Questa risorsa geotermica, detta di bassissima temperatura, è utile per sistemi di riscaldamento decentralizzati, quali installazioni per abitazioni familiari, gruppi di ville, piccoli immobili, municipi, scuole, sale polivalenti, ecc. Un sistema diffuso è rappresentato dalla sonda geotermica verticale (SGV).
La sonda geotermica verticale
Le SGV sono scambiatori di calore, installati verticalmente in perforazioni da 50 a 350 m. Un fluido è pompato in un circuito chiuso e permette d’estrarre energia dal sottosuolo con l’aiuto di una pompa di calore. Queste SGV sono installate, chiavi in mano, da imprese specializzate.
Costruzione e funzionamento di una sonda geotermica
Una o due perforazioni di un diametro di 10-15 cm sono realizzate in prossimità dell’edificio da riscaldare. La profondità della perforazione è determinata in base al volume dei locali da scaldare ed al tipo di terreno. In funzione della legislazione sulla protezione delle acque sotterranee, una richiesta d’autorizzazione deve essere avanzata dalle autorità. Terminata la perforazione, generalmente, si inserisce, fino in profondità, un tubo ad U in polietilene.
Lo spazio vuoto restante è riempito con una miscela di “bentonite” e cemento, per assicurare un buon contatto termico tra i tubi e la parete della perforazione. In seguito, si crea un circuito chiuso tra la perforazione ed il sottosuolo dell’edifico, e dell’acqua addizionata al 15-20% di antigelo è pompata nello scambiatore di calore o pompa di calore (PAC).
Quest’ultima è dimensionata in base alla potenza di riscaldamento necessaria.
Questo sistema permette d’assicurare, durante tutta la stagione, il riscaldamento di un’abitazione tramite pavimenti riscaldanti o radiatori a bassa temperatura.
In determinate condizioni, in particolare per abitazioni nuove, i costi d’investimento per una SGV sono simili a quelli di un sistema di riscaldamento classico a nafta equipaggiato di una caldaia. D’altra parte, le spese di funzionamento annuale sono a favore della SGV (no manutenzione ed utilizzo di combustibile).
Usi diretti
Il riscaldamento è la forma più antica e diffusa tra gli usi diretti dell’energia geotermica; larga utilizzazione è stata fatta in Islanda, dove, per l’abbondanza dei fluidi caldi disponibili, il 97% della popolazione della capitale è servita da riscaldamento geotermico urbano. Analoga situazione si ha anche in Francia, paese poco geotermico, negli Stati Uniti, in Cina ed in Giappone.
In Italia le realizzazioni più importanti sono quelle di Ferrara, Vicenza, Castelnuovo Val di Cecina, Acqui, Bagno di Romagna e Grosseto.
Per il riscaldamento degli ambienti, le temperature dei fluidi devono essere dell’ordine di 50-80° C per gli impianti a termosifone, 35-50° C per i pannelli radianti; qualora i fluidi geotermici non raggiungessero le temperature richieste, si possono adottare dei sistemi integrativi quali una caldaia o una pompa di calore. Un impianto di teleriscaldamento può provvedere anche alla fornitura di acqua calda sanitaria; se le acque geotermiche sono dolci, come nel caso di Vicenza, possono essere distribuite direttamente agli utenti, se invece, sono salate, come a Ferrara, si provvede immettendo nella rete sanitaria una parte dell’acqua di acquedotto circolante nello scambiatore di calore.
Si può ottenere uno sfruttamento integrale della risorsa geotermica con il riscaldamento invernale ed il raffrescamento estivo con fluidi appropriati (ad esempio ammoniaca, bromuro di litio).
Altri usi dei fluidi geotermici sono rappresentati dall’azione antigelo dei suoli, dal riscaldamento delle serre e dall’utilizzo nelle attività industriali per fornire il “calore di processo” utilizzato nel ciclo di produzione. Un uso razionale che permette di ottenere la massima efficienza dai fluidi geotermici, è rappresentata dagli usi integrati dello stesso fluido per impianti ed utenti diversi, con un sistema in serie, “a cascata”, le acque reflue a bassa temperatura di una centrale geotermica, possono essere usate, per esempio, per il riscaldamento, per la serricoltura, per l’acquacoltura e per l’irrigazione.
Nel quadro volto allo sfruttamento razionale dell’energia geotermica, viene impiegata sempre di più la “pompa di calore”, grazie alla quale sono utilizzati anche i fluidi a temperatura molto bassa.
La pompa di calore è una macchina termica in grado di trasferire il calore da un corpo più freddo ad uno più caldo, innalzandone la temperatura; essa estrae calore da una sorgente a bassa temperatura, sorgente fredda, con dispendio di energia esterna che può essere di natura elettrica, meccanica, o appunto geotermica.
Nei paesi dove si sta diffondendo lo sfruttamento dell’energia geotermica alle più basse temperature (7- 40° C), quali la Svezia, il Giappone, gli Stati Uniti, la Svizzera, la Germania e la Francia, l’uso delle pompe di calore ha toccato dei livelli sorprendenti; negli Stati Uniti per esempio nel 1993 ne erano installate più di 150.000. Un’altra tecnologia molto in uso accanto alle pompe di calore è rappresentata dallo “scambiatore di calore”, necessario nei casi in cui non è possibile mettere a contatto i fluidi geotermici direttamente con gli impianti di utilizzazione, quando il contenuto salino del fluido può creare danni quali la corrosione o l’inquinamento. Gli scambiatori di calore vengono fabbricati in diverse versioni di cui le principali sono: a piastre, a fasce tubiere, a serpentina ed a miscela diretta, con separazione finale e recupero del fluido di lavoro dal fluido primario.
Un particolare tipo è quello utilizzato direttamente nel pozzo, con circolazione di acqua dolce o di fluido basso-bollente nel secondario.
La geotermia in Italia
L’Italia è il paese geotermicamente più “caldo” di tutta l’Europa, cosa testimoniata dai numerosi vulcani, dai soffioni boraciferi, dalle sorgenti termominerali.
Al 2000 la potenza installata era di 785 MWe (l’1,5% della produzione elettrica totale del paese); mentre per gli usi diretti era di 324,6 MWt dei quali il 41% utilizzato per il riscaldamento, il 28% per usi termali, il 22% per le serre, il 9% per i processi industriali e l’1% per l’itticoltura.
Le prime applicazioni della geotermia si sono avute proprio nel nostro paese ed in particolare a Larderello (Toscana) dove esistevano evidenti manifestazioni geotermiche; infatti, già dal 1777 veniva utilizzato l’acido borico delle acque geotermiche della zona e nel 1827 si ha la prima vera utilizzazione in forma diretta dell’energia geotermica il cui calore veniva usato, al posto della legna, per l’evaporazione dell’acqua da cui estrarre l’acido borico.
Nel 1904 nasce la geotermoelettricità, vennero accese delle lampade tramite una dinamo azionata da una macchina a vapore da 0.75 CV, alimentata da un soffione. Tra il 1905 ed il 1936 vengono migliorate le tecniche di perforazione e si arriva ad una potenza elettrica installata di 73 MW; dagli anni Venti, proprio da Larderello, si estende a tutto il mondo l’interesse per la geotermia.
Dagli anni Settanta viene dato un notevole impulso all’esplorazione in tutte le aree italiane, cosa che porta all’individuazione di diverse aree geotermiche e di altri due campi ad alta entalpia, oltre a quello di Larderello, presso Latera nel Lazio e Mofete in Campania.
Diversi sono i progetti realizzati per l’utilizzo dei fluidi geotermici per il teleriscaldamento, i più significativi sono quello di Ferrara (12 MWt ), di Vicenza (5 MWt ) e di Rodigo (3,7 MWt) per la bassa entalpia, quello di Larderello (24,1 MWt) e di Castelnuovo Val di Cecina (5,3 MWt) per l’alta entalpia.
Per quel che concerne la geotermia dei fluidi ad alta entalpia utilizzata per la produzione di energia elettrica, 4 sono i campi in esercizio, il più importante dei quali è quello di Larderello con 547 MWe installati; 108 MWe sono installati nella regione del Monte Amiata; 90 MWe nella regione toscana di Travale-Radicondoli; infine 40 MWe presso Latera nel Lazio.
Il testo di cui sopra è stato tratto (e condensato!) dal seguente sito link 1, pertanto se desiderate visionare il testo completo andate all'indirizzo di cui sopra.
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In merito alla geotermia a bassa entalpia si citano alcuni dei riferimenti legislativi più importanti da tenere in considerazione:
Regio Decreto del 1927 sulle Acque;
Legge 896/1986 art. 1, c1, c3, c4, c5;
Legge 10/1991: Piano Energetico Nazionale;
Legge 59/1997;
Legge della Regione Emilia Romagna del Gennaio 2007 sul PER (Piano Energetico regionale);
Legge 152/2006 art. 104 (scarichi) c1, c2; [vedi anche art. 98]
Interessante anche la delibera 3564/2005 della Giunta di Bolzano (da verificare);
Un'utile tabella per confrontare le classi energetiche degli edifici, (i consumi tabellati sono annuali):
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