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!
Il sole 24 ore, giovedì 13 luglio 2006di Giuseppe Caravita
Da settembre il prototipo di KiteGen, una giostra a vento che produrrà 50 Kw
Il nostro pianeta ha una enorme risorsa energetica rinnovabile finora mai sfruttata: il vento d’alta quota che spira costantemente con potenze di ordini di grandezza superiori a quello che avvertiamo sulla superficie. Massimo Ippolito, esperto di avionica torinese ma anche kite surfer (le tavole marine trainate da aquiloni), sei anni fa si mise a riflettere su questa risorsa nascosta per poi concepire l’idea, da ingegnere, di una giostra di aquiloni di alta quota, capace di catturare davvero questa enorme risorsa energetica eolica.A sei anni di distanza Kite Wind Generator (o KiteGen) sta diventando una realtà. E tanto promettente da indurre il Politecnico di Torino, la Sequoia Automation e la Regione Piemonte all’avvio di un progetto (partito il primo giugno scorso) per la realizzazione di un primo prototipo funzionante del modulo base KiteGen. «Un progetto da 5oo mila euro, cofinanziato, per un prototipo che entro settembre dovrebbe fornirci i primi dati di prova sul campo di KiteGen – spiega Mario Milanese, docente del Politecnico e responsabile del programma - la fase preliminare è necessaria per poi passare alla realizzazione del primo esemplare completo di KiteGen».Gli obbiettivi finali sono estremamente ambiziosi: "Prendiamo una centrale nucleare da un gigawatt. Ha una no-fly zone di un chilometro di altezza per cinque. Bè, noi prevediamo nell’identico spazio di farci stare una giostra Kite-Gen da almeno un gigawatt di potenza". Quindi l’equivalente esatto della centrale nucleare ma rinnovabile, spiega Ippolito. «Abbiamo effettuato simulazioni su calcolatore usando sofisticati modelli aerodinamici e innovativi sistemi di controllo sviluppati dal nostro gruppo di ricerca. Rispetto alle attuali torri eoliche (che prendono solo il vento di bassa quota) l’occupazione territoriale di un KiteGen può essere di 50 volte inferiore, e il costo del chilowattora venti volte meno quello da petrolio», aggiunge Milanese. Si tratta però di un progetto sofisticato, agli estremi della sensoristica, automazione, modellistica matematica e nuovi materiali, «la prima idea della fattibilità di un KiteGen mi venne osservando i sensori avionici che sono diventati dispositivi di cinquanta grammi e trasmettono in tempo reale la posizione nello spazio di un’ala in ogni momento. I dati arrivano a un computer che così può controllare ogni ala di un sistema di aquiloni connesso a una piattaforma rotante, capace di produrre elettricità da un generatore elettromagnetico ad anello». Gli aquiloni intelligenti, oggi, non sono più un problema per Ippolito e Milanese. Hanno già funzionato in laboratorio. Ma, a regime, il sistema dovrà gestire grandi treni di aquiloni a sino a 800 metri di altezza, con un sistema di governo basato su attuatori piezoelettrici leggerissimi e capaci di far cambiare traiettoria ai profili volanti comandati da sistemi di comunicazioni, come una fibra ottica nel cavo di traino e un parallelo sistema radio. Non solo: «Il controllo dovrà disporre di un sistema radar anticollisione – aggiunge Ippolito – capace di avvertire eventuali aerei o volatili in arrivo e di ritirare gli aquiloni, e insieme, sull’argano e sui bracci, di una soluzione computerizzata per controbilanciare i colpi di vento, ispirato ai mulinelli da pesca lasciati andare e poi ritirati dopo lo strappo».A settembre il prototipo del KiteGen per 20 kilowatt dovrebbe poi consentire di verificare sul campo il software, la sensoristica, i materiali appropriati (come funi in polimeri iper-resistenti) e le forme ottimali dei profili alari. E ovviamente la prima piccola giostra di generazione. Che poi, a regime, potrebbe estendersi a una piattaforma rotante di 1.600 m di diametro, capace di produrre a 15 giri all’ora (lenta come la lancetta dei secondi) la bellezza di un gigawatt/ora (un trentesimo dell’energia elettrica richiesta in Italia). Se tutto andrà bene, insomma, il team torinese entro quest’anno potrà dimostrare la fattibilità di un’autentica rivoluzione.
Obiettivo del progetto italiano KiteGen è produrre quanto un generatore atomico
Con 200 aquiloni su un anello ruotante si avrebbe una potenza di mille megawatt
Una centrale elettrica ad aquiloni: l'ultima sfida all'energia nucleare
Il sistema funziona a un'altezza di 800-1000 metri dal suolo
dal nostro inviato MAURIZIO RICCI
CHIERI (Torino) - Se avete mai usato un aquilone, avete sentito quanto il vento tira sulle mani. Più è grande, più tira. Come vi spiegherà qualsiasi amante di kite surfing, possono far volare anche gli uomini. "Anzi - dice Massimo Ippolito, kite surfer per hobby - li costruiscono inefficienti apposta, altrimenti ti porterebbero via". Più in alto arrivano, più forte tirano.
A questo punto non è più un gioco per bambini e neanche uno sport. E' un'occasione: le forze, in natura, non si sprecano. Soprattutto, se si possono usare per generare elettricità. Forse ci voleva l'incontro fra un kite surfer come Ippolito e un appassionato di vela, come Mario Milanese, docente al Politecnico di Torino, perché scattasse l'idea di rivoluzionare dalle fondamenta il modo di produrre energia eolica.
Il fatto che il primo abbia un'azienda di sistemi automatizzati e il secondo insegni Controlli automatici all'università ha solo fornito gli strumenti per dare la scalata ad un obiettivo, a prima vista, impossibile: produrre tanta energia elettrica quanto una centrale nucleare, solo grazie al vento. Partendo non dalle gigantesche eliche delle turbine che ormai si costruiscono un po' dappertutto, ma dagli aquiloni dei bambini.
KiteGen, come si chiama il progetto a cui lavorano Milanese ed Ippolito, non è l'unico nel mondo a puntare in questa direzione, ma è anche uno dei rarissimi casi in cui l'Italia, che le energie rinnovabili, normalmente, si limita a comprarle, è alla frontiera della ricerca. All'idea del vento dagli aquiloni lavorano anche, infatti, almeno altri due gruppi, in Olanda e in California.
E' una guerra di brevetti. Perché, se gli esperimenti confermeranno le prime verifiche e i primi risultati dei prototipi, è come mettere le mani su una sorta di pietra filosofale, capace di scavalcare le debolezze più vistose dell'energia eolica e, in generale, delle energie alternative: costose, si dice, ingombranti, incostanti, troppo poco potenti. Dalla parte degli aquilonisti, c'è, anzitutto, il vento. Quanto forte soffia, per cominciare.
A 80 metri di altitudine (l'altezza normale di una turbina) il vento spira, in media, nel mondo, a 4,6 metri al secondo, un po' più di 16 chilometri l'ora. E' un primo problema. Sotto i 4 metri al secondo, infatti, le turbine, normalmente, vengono spente, perché diventano antieconomiche. Il Texas occidentale - dove l'Enel ha appena varato una centrale eolica con 21 turbine - è un'area ricercatissima, perché il vento soffia in media a 7-8 metri al secondo (un po' meno di 30 chilometri l'ora), che viene definita una velocità ottimale. Ora, a 800 metri di altitudine, il vento soffia, in media, nel mondo, a 7,2 metri al secondo. La velocità ottimale. E un parametro cruciale, perché, spiegano i manuali di fisica, l'energia che si può ottenere dal vento aumenta in modo esponenziale con la sua velocità. "A mille metri di altezza - dice Milanese - l'energia che puoi ottenere è otto volte quella disponibile a livello del suolo". Il secondo problema del vento è che, in molti posti, non c'è sempre o, semplicemente non ce n'è. A De Bilt, in Olanda, che è un posto ventoso, le turbine funzionano 3 mila ore l'anno, in pratica un giorno su tre. A Linate, nessuno installa turbine, perché il vento è zero. Ma chi l'ha detto che la pianura padana è senza vento? Basta andare a 800 metri d'altezza: c'è vento per 3 mila ore l'anno, quanto a De Bilt per le turbine. E, nel cielo sopra De Bilt, si arriva a 6.500 ore, più di due giorni su tre. A Cagliari, si passa da 2.800 a 5 mila ore. Di vento, insomma, ce n'è molto di più di quanto si possa pensare sulla base dell'industria eolica attuale. Ma come catturarlo? "Con lo yo-yo" rispondono Milanese e Ippolito: un aquilone che sale e scende nel cielo.
In un capannone di Chieri, alle porte di Torino, l'aquilone elettrico dispiegato non è altro che un normale kite per il surfing. Assicurato a due leggeri cavi, da 3 millimetri di diametro, lunghi 800 metri, l'aquilone si libra in volo, sostenuto dal vento. Srotolandosi, i cavi fanno girare due cilindri ed è questa movimento che genera energia, come si carica una dinamo. Ma questa è la parte più facile. Da buon velista, Milanese spiega che una barca con il vento in poppa va meno veloce di una barca che lo prenda ad angolo acuto.
In termini scientifici, la potenza generabile dall'aquilone aumenta in funzione della velocità con cui si muove rispetto al vento. La parte importante del KiteGen è, infatti, il sistema di navigazione. Dei piccoli sensori, con rilevatori Gps, sono fissati sull'aquilone e collegati con un computer a terra che gestisce la navigazione dell'aquilone: un software manovra piccole trazioni sui cavi per assicurare che il kite proceda tracciando vorticosi 8 nel cielo. Grazie a queste scivolate d'ala, l'aquilone aumenta il suo differenziale di velocità rispetto al vento e, dunque, la potenza elettrica generabile. In pratica, l'aquilone si comporta come la striscia più esterna dell'elica di una turbina, senza dover far girare complicati ingranaggi: "Di fatto - dice Milanese - prendiamo la parte migliore di una turbina a vento e la mettiamo dove il vento è più forte". Quando il cavo è tirato al massimo, l'aquilone non genera più elettricità. Uno dei due cavi viene mollato, l'aquilone si impenna, non offre più resistenza al vento e viene riabbassato: "Per recuperarlo, consumiamo il 15% dell'energia generata in ascesa". Il passo successivo è immaginare una serie di questi yo-yo che funzionano insieme. "Basterebbe tenerli distanti 70-80 metri l'uno dall'altro - dice Milanese - mentre le turbine devono essere separate da più di 300 metri". Questo significa che, invece di avere decine e decine di torri eoliche ad ingombrare il paesaggio, per generare la stessa quantità di energia basterebbero alti e invisibili aquiloni che, a terra, non occuperebbero più spazio di una normale centrale elettrica.
Tutto questo, comunque, per ora è sulla carta. KiteGen, finora, ha solo fatto volare il prototipo, generando, in tutto 2,5 kilowatt. "Ma - assicura Milanese - il prototipo ha rispettato le simulazioni del computer e questo ci rende fiduciosi sul fatto che anche le altre simulazioni siano realistiche". E questo spinge Milanese a pensare in grande. Ad esempio, ad un altro attrezzo per bambini: una giostra. Se si montassero 200 aquiloni su un anello, che la forza del vento fa ruotare, questo movimento potrebbe generare energia con una potenza di 1.000 megawatt, quanto una media centrale nucleare. Occupando, sul terreno, non più di un cerchio del diametro di 1.500 metri. Al costo, calcola Milanese, di 5-600 milioni di euro, un sesto di quanto costi, oggi, una centrale atomica. L'energia prodotta dalla giostra KiteGen sarebbe, infatti, più intermittente di quella nucleare, ma anche assai meno cara. Se la scala fosse davvero di mille megawatt, un kilowattora, secondo i calcoli di Milanese, costerebbe solo un centesimo di euro, un terzo di quanto costa, oggi, l'energia più economica, il carbone. Tutto così semplice? Con le energie alternative, sognare sulla carta è facile. Il responso finale, poi, come direbbe il vecchio Dylan, "soffia nel vento".
(11 giugno 2008), link articolo
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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.
o leggi anche questa pagina
Per capire se vi conviene un impianto andate a guardare questo sito e guardate le risposte:
link 1
o
link 2
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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| soldi e economia verde: un sodalizio molto ma molto interessante | | Fibre fotovoltaiche, pannelli solari spazialiAlmeno nelle speranze di università e di qualche azienda lungimirante. Ma in Giappone sognano anche installazioni in orbita: entro il 2030, ci sono già gli appalti assegnati
| | Una mini-centrale in cantinaSi chiamano "Bloom Box": generatori fuel cell che alimentano un palazzo a emissioni zero. Le esperienze passate con le celle a combustibile inducono alla prudenza, ma gli investitori ci credono | | falso e violazione delle norme ambientali sulla realizzazione del parco eolico dell'Alta MurgiaL'inchiesta intende verificare se per il parco eolico e' stato considerato il vincolo di Zona a protezione speciale.
| | Eolico: in Germania il più grande impianto off-shore del mondoSecondo uno studio l'energia dal vento riduce non solo le emissioni di CO2, ma anche i prezzi dell’elettricità | | Per il 55 per cento un successo solare | | Grandi progetti solari nei Paesi arabi | | Nuova generazione di fotovoltaico: tripla efficienza con luce e calore
| | Fotovoltaico: superati i 100 mila impiantiPer una potenza installata pari a oltre 1.600 MW. A fine anno la capacità italiana supererà i 2.500 MW
| | "Più risorse all'ambiente" per italiani è in cima alla listaSecondo l'indagine di Ecobarometro, per il 71,9% la questione è prioritaria insieme al lavoro. Il 75% incolpa il governo per la mancanza di investimento. Bocciato il nucleare, grande maggioranza favorevole alle energie pulite | | 2010 Elezioni tra i Navajos: due candidati che credono in sole e vento
Nella principale riserva l'obiettivo è sostituire le miniere di carbone con la produzione di energia solare ed eolica | | Boom delle rinnovabili in Italia segnano un +19%
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