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.
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il loro link diretto per approfondire anche altre varie tematiche interessanti!
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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).
Bandiera verde trionferàdi Mariaveronica OrrigoniUna cava abbandonata, fino a ieri solo una ferita ambientale, oggi diventa un impianto fotovoltaico che, trasformando la luce del sole in energia elettrica, soddisfa il fabbisogno di un intero paese: succede a Carano, comune con mille abitanti vicino a Trento. Il taglio dell'Ici e la diminuzione dei trasferimenti dello Stato pesano sui bilanci locali e nei centri con poche migliaia di anime si punta sempre più su progetti che permettono alle finanze comunali di risparmiare sulle bollette. Il rapporto di Legambiente 'Comuni rinnovabili 2009', che analizza l'avanzata delle fonti alternative nel nostro paese, mostra come, in Italia, su questo fronte a vincere siano i piccoli comuni e le città di provincia. Come Rovigo, ai vertici del fotovoltaico, o Prato, al primo posto per diffusione di pannelli solari nell'edilizia comunale. In un anno, racconta la fotografia di Legambiente, i comuni in cui c'è almeno un impianto di energia pulita - alimentato con l'acqua, con il sole, con il vento o con i rifiuti - sono quasi raddoppiati: se ne contano ormai 5.991, il 79% del totale italiano. Un boom, che testimonia di un'Italia che funziona, ma ancora solo un punto di partenza. "Nel Sud", spiega Paride De Masi, coordinatore di Confindustria per le energie rinnovabili, "ci sono 20 miliardi di capitali privati pronti a essere investiti in quello che potrebbe essere il mercato del futuro". Ecco alcuni esempi da imitare.Record altoatesino I primi quattro classificati tra i comuni '100% rinnovabili', cioè completamente autosufficienti grazie all'energia verde, sono Dobbiaco, Prato allo Stelvio, Vipiteno e Brunico. Tutti nella provincia autonoma di Bolzano, dove il 54% della produzione energetica proviene da fonti alternative e dove, solo per il 2009, sono stati stanziati 40 milioni di euro per il settore. Oltre ai fondi, hanno contato il decisionismo delle amministrazioni e l'impegno dei cittadini, orgogliosi delle loro eccellenze energetiche, imitate in tutto il mondo. Come Prato allo Stelvio, il secondo classificato, un paese di tremila persone dell'Alto Adige dove l'energia pulita è prodotta dalla cooperativa Energie-Werk-Prad (i cui soci sono gli abitanti stessi), in grado di produrre circa 20 milioni di kilowattora, sfruttando un mix di risorse che vanno dall'acqua, con quattro piccole centrali idroelettriche, alla biomassa, con l'impianto che produce calore utilizzando gli scarti della lavorazione del legno. Più della metà della produzione viene venduta alla rete, con un guadagno di circa 500 mila euro annui. Soldi che, oltre ad essere usati per la manutenzione degli impianti e nuovi investimenti, sono destinati ad attività per i cittadini.Salento rinnovabile Potenzialmente, l'intero fabbisogno di elettricità di Lecce potrebbe essere coperto con le sole risorse naturali di cui gode la città salentina, 'terra di vento e sole'. Il comune pugliese è, tra i centri con più di 50mila abitanti, il primo nella classifica '100 per cento rinnovabili'. Pannelli solari a terra, fotovoltaico e pale eoliche sono parte integrante del paesaggio, come il suo famoso barocco. Oltre al sostegno della giunta regionale di Nichi Vendola, il successo leccese ha un sapore locale: "L'arma per vincere 45 su 46 bandi di finanziamento a cui abbiamo partecipato", spiega Francesco Bonocuore, dirigente del settore ambientale, "è stata il lavoro di squadra tra istituzioni, imprese e cittadini". Nel loro futuro i leccesi avranno una 'fattoria dell'energia', 20 mila metri quadri a impatto zero per attività ricreative, mentre, sulla tangenziale, gli automobilisti vedranno delle mini pale eoliche che alimenteranno l'illuminazione stradale. Questo progetto, dal costo di un milione e 400 mila euro, sarà ammortizzato in 36 mesi grazie alla bolletta elettrica più bassa.Sul lago di Como Da quando è entrato in funzione il suo impianto di 'solar cooling' nel 2008, la città è meta di visite da parte di esperti provenienti da tutta Europa. Costato un milione e 700 mila euro e finanziato per metà dalla Regione, conta 400 pannelli solari posizionati sopra la biblioteca e il palazzo comunale, in grado di produrre l'energia per riscaldare e raffreddare gli edifici, facendo risparmiare 200 mila euro ai cittadini. Adesso il sindaco Stefano Bruni vuole usare le acque del lago per produrre energia riducendo le emissioni di CO2. Il progetto, che verrà realizzato da una società olandese, prevede una centrale che fornirà energia a un nuovo quartiere utilizzando le acque del lago trattate dal depuratore comunale. Se le ultime verifiche daranno esito positivo, tra pochi mesi partiranno i cantieri, e Como si riconfermerà un esempio di innovazione.Presidio Toscana La Regione Toscana ha approvato un progetto pilota molto ambizioso che prevede la trasformazione di tutti le strutture del servizio sanitario in edifici verdi. Si inizia dall'area nord-ovest, con cinque aziende sanitarie interessate (un bacino di utenza di un milione di persone), tra cui la numero 5 di Pisa con il presidio ospedaliero universitario e quelli di Volterra e Pontedera, e la 6 di Livorno, con l'ospedale cittadino. Un investimento di 20 milioni di euro, per un risparmio annuo di 750 mila, con l'applicazione sui tetti e nei parcheggi di pannelli fotovoltaici che produrranno energia per le strutture e da immettere nella rete. Ad Arezzo invece sono sette gli edifici oggetto del bando dello scorso dicembre. La dirigenza sanitaria non anticiperà neanche un soldo: per le strutture, che una volta in funzione permetteranno un taglio dei costi di 40 mila euro l'anno, si ricorrerà infatti al project financing. Il vincitore del bando realizzerà l'opera a sue spese, l'energia prodotta alimenterà gli edifici e quella in più verrà venduta alla rete nazionale, in modo da ripagare il capitale iniziale.Madre Terra Considerata spesso come la Cenerentola delle fonti alternative, la geotermia sta vivendo in questi ultimi anni un periodo di splendore. In Italia sono 73 i comuni, soprattutto in Toscana, che se ne avvalgono. Ma a far ben sperare sono le potenzialità della bassa entalpia, cioè dello sfruttamento del calore a temperature inferiori ai 150 gradi. Il processo non necessita di getti di vapore veri e propri o di essere al centro di aree termali. Se ne stanno accorgendo in molti nel nord Italia, Piemonte in testa, nonostante si tratti della fonte con meno incentivi istituzionali. La Oberthal di Biella, società produttrice di impianti di geotermia, ha inaugurato a dicembre la propria sede costruita interamente con questa tecnologia: un investimento di 15 mila euro, recuperabile in cinque anni attraverso il risparmio sul riscaldamento. Anche molti privati, con l'uso di un impianto, sono riusciti ad abbattere le spese del riscaldamento: da 5 mila euro a meno di mille all'anno.Sardegna solare In principio fu Renato Soru con il suo pacchetto da 75 milioni di euro nel 2007 per lanciare la Sardegna nelle rinnovabili. Il resto è venuto dalla creatività dei singoli amministratori locali. A Loceri, mille abitanti nella Sardegna orientale, il sindaco ha pensato ai cittadini con meno disponibilità economiche ideando i Gruppi di acquisto solare. Un pannello fotovoltaico medio costa, all'incirca, 20 mila euro: aderendo al gruppo, oltre a uno sconto intorno al 10 per cento, si ottiene il finanziamento da parte di una banca convenzionata. In pochi mesi, sono più di 500 gli impianti partiti grazie ai gruppi nati sull'isola, e che produrranno energia per quasi 3 milioni di kilowattora, facendo risparmiare più di 2 mila tonnellate di emissioni di CO2 e, ai cittadini sardi, 580 mila euro all'anno.(27 febbraio 2009) link
Fotovoltaico, pannelli invenduti e guerra dei prezzi
di Giuseppe Caravita, 16 aprile 2009
Solo ottanta giorni fa sembrava ancora in crescita esponenziale. I consuntivi del 2008, per l'industria fotovoltaica, si erano appena chiusi a oltre 20 miliardi di dollari, cinque volte quelli del 2005. «Eppure, da allora, è cambiato tutto – spiega Paula Mints, analista della Navigant Consulting, azienda di ricerca sul fotovoltaico globale – oggi l'industria vive un clima completamente diverso, di sovraccapacità produttiva, di moduli e pannelli invenduti e accumulati nei magazzini, e di vera e propria guerra dei prezzi». E' lo scenario presentato durante l'ultima conferenza dell'Epia (European Photovoltaics Industry Association) a Francoforte, centrata sull'impatto della crisi sull'industria fotovoltaica.
Che cosa è successo in questi ottanta giorni? Primo, è improvvisamente finito il boom fotovoltaico spagnolo. L'anno scorso il governo di Madrid ha generosamente incentivato, con danari pubblici, la bellezza di oltre 2 gigawatt di campi solari, per ben il 42% di tutto ciò che di fotovoltaico si è istallato nel mondo nel 2008. E massima parte di questi moduli provenivano dall'Asia e dalla Cina (che ormai fanno il 40% della produzione). Poi, a fine 2008 (anche a causa dello scoppio della sua bolla immobiliare e finanziaria) il governo Zapatero ha drasticamente deciso un tetto di un quarto agli ammontarsi incentivabili. Risultato: un pari taglio secco nelle installazioni e decine di migliaia di posti di lavoro in libertà. E proprio nel momento in cui numerose nuove fabbriche solari entravano a regime, finanziate dal boom degli anni precedenti. «Con una capacità produttiva quasi raddoppiata - spiega Kai Malkwitz di PvXchange, il maggior portale online sul settore – da 5 gigawatt nel 2008 a circa nove stimati quest'anno».
«Aggiungiamo al menu la crisi finanziaria globale – continua Mints – il crollo dei corsi immobiliari, la caduta dei consumi delle famiglie e il credito congelato. I fondi oggi sono più scarsi per tutti i partecipanti al mercato, siano essi piccoli investimenti immobiliari su tetti solari quanto grandi campi fotovoltaici. Senza contare i flussi di capitale alle start-up».
Risultato: all'inizio del 2009 Navigant stimava circa 1,4 gigawatt di celle, moduli e pannelli accumulati e invenduti nei magazzini, lungo tutta la filiera, dai maggiori produttori fino agli istallatori. «E ciascuno di essi è in concorrenza con tutti gli altri. Di qui la forte spinta al ribasso dei prezzi». Che, tra i produttori asiatici, supera il 20%. Mentre, tra i produttori tedeschi (attestati su un mercato più stabile) per ora non scende oltre il 10%. Ma le punte dei ribassi spesso arrivano al 50%.
Bolla fotovoltaica quindi? È ancora presto per dirlo. Di sicuro i primi effetti del grande programma di stimolo sulle rinnovabili deciso dall'amministrazione Obama non si faranno sentire prima dell'estate, con l'avvio dei primi finanziamenti da parte del Doe (Dipartimento dell'Energia Usa), orientati però più al sostegno della Ricerca e Sviluppo che alla ripresa del mercato. «Che si muoverà davvero - dice Mints - soltanto quando la crisi di fiducia e di credito verrà superata».
Intanto, della guerra dei prezzi dovrebbero in parte avvantaggiarsi i mercati europei. Oltre alla Germania che, secondo Eupd Research, anche nel 2009 dovrebbe continuare a crescere al 6% (fino a quasi 1,8 gigawatt) entreranno in scena la Francia (+43% a 540 magawatt) e l'Italia (+8% a 450 megawatt) mentre la Spagna resterà praticamente ferma. Previsione conservativa, quella di Eupd Research sull'Italia. «Un mercato che negli anni scorsi si è mosso soprattutto sui tetti fotovoltaici delle imprese - spiega Markus Wackerbeck, analista capo – mentre il residenziale non è decollato e i grandi campi fotovoltaici trovano oggi forti difficoltà sia nelle autorizzazioni amministrative che nei finanziamenti».
Esito finale: almeno nel 2009 l'Italia non conoscerà quantomeno il boom drogato spagnolo, che l'anno scorso di fatto ha imposto al governo il blocco degli incentivi. Però, anche, un'opportunità persa: con i prezzi in rapida caduta la possibilità di accelerare sul fotovoltaico (ancora più conveniente, oggi in Italia, nel rapporto tra costi e rendimenti ventennali da tariffa incentivata) limitando il valore importato e anche con un effetto di rafforzamento delle imprese che producono in Italia i moduli, i sistemi, installano e certificano gli impianti.
Durerà non più due - tre anni questa crisi fotovoltaica da sovrapproduzione relativa e da discesa dei prezzi - prevedono gli analisti. Nel frattempo vi sarà una sicura selezione tra le imprese (a favore dei maggior nomi, come Q-Cells, Suntech, Sharp, First Solar e Kyocera) ma poi il mercato ripartirà. «E l'Italia, prevede Winfried Hoffman, presidente dell'Epia (l'associazione fotovoltaica europea) all'appuntamento tra due anni si presenterà probabilmente in condizioni di «grid parity», quindi con la possibilità di ridurre nettamente le tariffe incentivate. Magari destinando i fondi pubblici verso interventi strutturali sulla rete elettrica (compresi cruciali sistemi di storage) in grado di sfruttare pienamente l'energia solare fotovoltaica divenuta adulta».
Giuseppe Caravita, 16 aprile 2009
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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 |
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