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!
L'ecoauto ci riprova: in arrivo per il 2009?
Mentre Milano si cimenta con l'ecopass, l'Australia si appresta a sviluppare l'auto ad aria compressa. Il progetto non è nuovo, anzi. Inventata dai francesi Guy Nègre e Louis Arnoux agli inizi degli anni '90, oggi, finalmente, sembra che il progetto possa vedere la luce.
Susanna Trave, 18 gennaio 2009
L'auto a emissione zero è dietro l'angolo? È dagli anni '90 che ogni tanto qualcuno tira fuori la chimera del motore ad aria compressa, ma forse, questa volta, c'è qualcosa di più concreto
Oggi è stata ribattezzata OneCat: è la vettura ad aria compressa d'origini francesi che sarà costruita (stando alle più recenti dichiarazioni) in Australia. Destinata, almeno inizialmente, al mercato locale. A sviluppare il progetto è stata la MDI-Energy, di Guy Nègre e Louis Arnoux, padri del cuore della OneCat, ovvero del suo motore che funziona ad aria, che sono riusciti a convincere gli australiani a utilizzare l'innovativa automobile. Raccogliendo così il milione e mezzo di dollari necessario per iniziare la fabbricazione. Ma la OneCat, per chi segue il mondo delle auto e delle nuove tecnologie, è una vecchia conoscenza anche in Italia: già nel 2001 fu presentata al Motorshow di Bologna con il nome di Eolo...
Progettata nel 1991: È dal 1991 che Guy Nègre lavora al progetto del motore ad aria e l'auto ha visto parecchie false partenze, compresa quella italiana, che avrebbe dovuto essere prodotta con il nome di Eolo (dalla Eolo Italia) a partire dal 2002. Invece il progetto si insabbiò, e della mini car super ecologica non si ebbero più notizie. Fino all'anno scorso, quando la MDI-Energy e la società Tata Group, primo gruppo automobilistico indiano, strinsero un accordo che prevedeva la realizzazione della OneCat, economica e con motore ad aria compressa, e in diversi modelli: dalla più piccola alla familiare e fino al minibus. L'accordo con Tata, che dispone già di infrastrutture in Australia, avrebbe in gran parte facilitato la condivisione del progetto con l'Australia e la sua fattibilità.
Ad aria e benzina: Il propulsore "ecologico" ha due cilindri i cui pistoni sono mossi dall'aria che esce dal serbatoio a una pressione molto elevata. Non essendoci combustibile, le emissioni inquinanti sono... zero. Secondo il progetto, l'auto non ha marce (sostituite da un computer che controlla la potenza erogata) e richiede manutenzione minima e un cambio d'olio ogni 50mila chilometri. Ad aria, però, non si riescono a superare i 50 km/h, quindi per la OneCat è stato previsto un secondo motore, a scoppio, che abbinato al primo consente di arrivare fino a 110 km/h.
L'auto in sintesi: Tra le caratteristiche dichiarate citiamo l'autonomia di 150 km con un pieno d'aria, da fare in 3 minuti attraverso un compressore, al costo di circa 2,50 euro, oppure in circa 4 ore grazie a un alimentatore da collegare a una normale presa elettrica, con un costo di circa 1,5 euro. È il ritratto quasi surreale, visti i tempio, di una utilitaria maneggevole, pulita, ecologica ed economica, non solo nel mantenimento, ma anche, sembrerebbe, nel prezzo di acquisto che dovrebbe aggirarsi intorno ai 5.400 euro. I primi modelli potrebbero essere pronti verso la metà del 2008 per il mercato australiano e neozelandese. Ma alla stessa epoca la piccola auto dovrebbe essere disponibile anche in India, a prezzi ancora più contenuti.
E in Europa? Quanto al mercato europeo, sebbene si vociferi che OneCat potrebbe arrivare sulle nostre strade nel 2009, qualche perplessità è stata già sollevata. Infatti, per poter rendere efficiente il mezzo, è stata ideata una struttura molto leggera, in fibra di vetro, materiale con il quale verrebbe costruita la maggior parte del telaio e anche la scocca. Questo sarebbe un grave punto debole per quanto riguarda l'immissione in commercio nei Paesi del Vecchio Continente, perché non supererebbe i test di sicurezza UE.
Ancora un miraggio: L'automobile ad aria compressa francese sarà dunque venduta... ma non in Francia né in altri Paesi europei, almeno per adesso. È non si può dire che la MDI-Energy non ci abbia provato; sembra, infatti, che i gravi ritardi nel lancio della nuova vettura siano dovuti al fatto che la società abbia aspettato a lungo che un produttore francese si facesse avanti. In ogni modo, la tecnologia del motore ad aria compressa sembrerebbe per davvero pronta per essere finalmente sfruttata.
link articolo
2007-09-04, Auto da corsa ad energia solare
Presentata a Milano, si chiama 'SolarWorld 1'
(ANSA) - RHO, A Milano, in occasione della European Photovoltaic Solar Energy conference, è stata presentata una delle macchina da corsa ad energia solare. Si chiama SolarWorld no.1: tutta gialla e nera, ha una forma affusolata e curva che ricorda quella di una banana, 3 ruote, una lunghezza di 5 metri è un peso di soli 200 Kg. Tra il 21 e il 28 ottobre prenderà parte, in Australia, al World Solar Challenge, un campionato del mondo per veicoli ad energia solare.
2006: Un'automobile che percorre 2.885 chilometri con un litro di etanolo
Realizzata da un gruppo di studenti di un liceo francese, la vettura ha vinto il premio Eco-Shell Marathon 2006
Si chiama Microjoule, l'auto che percorre 2.885 chilometri con un litro di carburante viaggiando ad una velocità limitata di 10-30 chilometri orari. E' lunga tre metri, larga 70 centimetri e alta 50, per un peso complessivo di 30 chilogrammi. Ha tre ruote, non ci sono porte ma solo un tetto apribile, va ad etanolo e provoca un inquinamento assai limitato.
Presentata a Bruxelles dal commissario Ue per l'energia Andris Pielbags, insieme al direttore di Shell Europa Hans Van der Loo e a Philippe Maindru preside del liceo tecnico di La Joliviere a S.Sebastien sulla Loira, Microjoule è stata progettata e realizzata da un gruppo di 25 studenti francesi allievi del liceo. ''Questo progetto - ha detto Pielbags presentando l'auto - dimostra l'importante contributo che i trasporti possono dare alla realizzazione del principale obiettivo del piano di azione Ue: risparmiare 20% dell'energia in Europa da qui al 2020''. Nata dalla creatività di un gruppo di ragazzi, la macchina ha vinto il premio Eco-Shell Marathon 2006 e rappresenta ''il piacere della ricerca, di costruire con le proprie mani e di riuscire''. Il motore è posizionato nella parte posteriore del veicolo, il serbatoio è una piccola fiala e il pilota non deve misurare più di un metro e settanta. Proprio come la piccolissima unità di misura di energia e lavoro da cui deriva il nome dell'auto, Microjoule consuma pochissimo ed emette una minima quantità di anidride carbonica (Co2) tanto da aver vinto quest'anno anche il premio Amica del clima. ''Un progetto per l'energia - l'ha definito Maindru - che ha un valore ambientale e responsabile''. Microjoule sarà uno dei casi di eccellenza che correda il piano d'azione europeo sull'efficienza energetica che ha l'obiettivo di economizzare il 20% dell'energia in Europa entro il 2020.
11 ottobre 2006 dal sito online di Newton
Le batterie si ricaricano con pannelli solari ed energia catturata dal vento con una turbina eolica
L'ecologica tuttofare: produce energia da sola
di DANIELE SPARISCI
In nome dell'ecologia arriva l'auto tuttofare. La ricarichi con i pannelli solari sul tetto, la attacchi alla presa della corrente e addirittura catturi l'energia del vento con una turbina eolica. In poche parole, la benzina è solo un lontano ricordo. Si chiama Ecletic e porta la firma del carrozziere francese Venturi, davvero coraggioso nel mettere in discussioni i dogmi dell'industria automobilistica: questo è, infatti, il primo veicolo al mondo completamente autosufficiente, capace di accumulare energia anche quando è più fermo del traffico in tangenziale. Grazie ai due metri quadri di celle fotovoltaiche, la Ecletic guadagna sette chilometri in più in autonomia, ai quali se ne aggiungono altri quindici generati dalla pala eolica che spunta dalla coda. E per chi non abita in un canyon o su spiagge assolate, c'è pur sempre il motore elettrico che si ricarica in cinque ore e arriva a coprire una distanza di 50 chilometri. La velocità, invece, è controllata elettronicamente per renderla ancora più parsimoniosa, ed per questo che la vettura non supera i 50 km orari. Per Sacha Lakic, che l'ha progettata, la Ecletic è " moderna e intelligente e sfrutta tutta l'energia che trova intorno a se." E per quanto riguarda la linea, sicuramente anti-convezionale, spiega di essersi ispirato ai primi rover che atterrarono sulla Luna con la missione Apollo 15, ma alcuni spunti arrivano anche dalla Mini Moke e dalla Citroen Mehari.
Il resto è il solito brodo celebrativo che parla di rivoluzione e storia. In fondo, però, qualcosa di nuovo rispetto ai soliti prototipi destinati a rimanere pezzi unici, stavolta c'è. Ed è la produzione di duecento vetture, - spiega la Venturi- che saranno commercializzate a partire dal prossimo giugno (2007 n.d.r.) al prezzo di 24.000 euro, più di una berlina. Ma e'il biglietto da pagare all'ambiente.
(10 ottobre 2006) dal sito online di Repubblica
La ricerca Come sostituire l'oro nero: successi e sconfitte degli scienziati a caccia della soluzione totale: Il miraggio dell'idrogeno e la fine del petrolio
L'allarme suona agli inizi degli anni Settanta del secolo scorso. Le guerre in Medio Oriente cominciano a soffiare sul prezzo del petrolio, il Club di Roma prospetta «i limiti dello sviluppo»: iniziano le crisi energetiche e ci ritroviamo, forzati, con le prime domeniche in bicicletta. Cercare un' alternativa al petrolio per i mezzi di trasporto, a quel punto, sembra una necessità inderogabile. Risuonano gli slogan ambientali dai quali nasce pure una politica, rimasta confinata soprattutto alle parole. E quasi quarant'anni dopo si recitano sempre le stesse necessità senza aver maturato adeguate risposte. «Si cominciò in quegli anni lontani a proporre i primi veicoli elettrici - ricorda Giovanni Petrecca, docente di energetica all'Università di Pavia - al fine di tagliare i consumi e l' inquinamento urbano». I costruttori proponevano prototipi di auto elettriche alimentate a batterie che pesavano un terzo dell'intero veicolo. La Comunità europea garantiva qualche contributo per invogliare la nuova tecnologia e in Italia la pubblicità televisiva del Cynar con Ernesto Calindri promuoveva una vita migliore in città. Ma l'auto elettrica con le pesanti e ingombranti batterie al piombo (circa 300 chilogrammi), una limitatissima autonomia (una cinquantina di chilometri) e i problemi della ricarica irrisolti perché non si realizzano le colonnine di rifornimento lungo le strade, portano la prospettiva ad un rapido tramonto nel giro di otto-nove anni. «E' allora - prosegue Petrecca - che avanza l'idea dell'auto ibrida che oggi comincia a prendere piede. Ed è questa una formula più sofistica ma più azzeccata perché combina due tecnologie in modo più efficace; quella del motore elettrico e del motore a scoppio». Infatti, fino alla velocità di 30 chilometri orari funziona il primo e dopo, il secondo. Nella prima fase si impiegano batterie di nuova generazione con nickel e litio, più leggere (un centinaio di chilogrammi) ma soprattutto più efficaci, le quali sono ricaricate dall'elettricità generata quando si azione il motore tradizionale. L' altro fronte delle iniziative riguarda non il motore ma i combustibili. E qui c' è la storia di un altro quasi-fallimento a livello internazionale, quello dell'auto a gpl, a gas; tranne rare eccezioni come dimostra il caso-Italia. Qualcuno ha accettato di installare le onerose bombole nel bagagliaio ma la difficoltà di approvvigionamento, cioè l' assenza di distributori o il loro ridottissimo numero, ne ha confinato in genere l' impiego ai soli autobus cittadini. Grandi entusiasmi, invece, hanno accompagnato il ricorso nell'ultimo decennio in Europa (in Sudamerica si bruciavano già prima) ai biocarburanti visti da alcuni come la soluzione più ecologica per tagliare le emissioni di anidride carbonica. Nel nostro vocabolario del rifornimento entrano, dunque, il biodisel ottenuto dagli oli vegetali di soia, colza, di girasole e il bioetanolo, un alcool ricavato da prodotti agricoli ricchi di carboidrati e zuccheri come i cereali (mais, sorgo, frumento e orzo). Persino l' aviazione commerciale sperimenta oggi il biocombustibile nei jet passeggeri. Ma i rendimenti non soddisfano appieno e mentre si guarda a vegetali più efficaci il fenomeno sembra contenersi e trovare difficoltà a causa dell'aumento dei prezzi di questi prodotti a cui fa ricorso, prima di tutto, il mercato alimentare. «Non si riuscirà mai per questa via - precisa Petrecca - a soddisfare le esigenze del mondo dei trasporti». Resta, infine, il miraggio dell'idrogeno a cui si guarda con interesse, sia pure tra grandi difficoltà. «Perché - precisa il professore pavese - per produrre un chilowattora elettrico bisogna consumare cinque chilowattora per generare l'idrogeno necessario». Il prezioso gas bisogna, infatti, estrarlo dal metano o dall'acqua e nel primo caso non risolve nemmeno i problemi ambientali per i quali lo si invoca come sostituto. La tecnologia richiede ancora sviluppi. «La soluzione dei problemi energetici sia per i trasporti che nelle abitazioni - conclude Giovanni Petrecca - si risolverà solo quando si troverà un sistema adeguato per accumulare l'energia ricavata nei diversi modi. Chi lo inventerà conquisterà il Nobel e sarà la vera rivoluzione».
Caprara Giovanni, Pagina 1, (26 aprile 2008) - Corriere della Sera
Effetto ambiente: Decisiva la possibilità di circolare nei giorni dei blocchi stradali anti-inquinamento
Effetto risparmio: Le soluzioni alternative alla benzina consentono forti economie
Automobili ecologiche un boom tutto italiano: Nei primi due mesi del 2008 più 52%
Il petroliere e presidente dell'Inter Massimo Moratti va in giro con una Toyota Prius (guidata dal suo autista): una macchina con motore elettrico a emissioni zero. Il primo cittadino di Torino Sergio Chiamparino per gli spostamenti in città usa invece da più di un anno una Panda a metano gialla. Mentre dall'altra parte dell'Atlantico, le immatricolazioni di vetture ad alimentazione ibrida sono cresciute del 38% (secondo l' ultima indagine della società di ricerca R.L. Polkil) in Italia è boom delle macchine a gas o metano. Se il mercato delle auto non gode proprio di ottima salute (-18,8% il calo complessivo della domanda nel mese di marzo rispetto allo stesso periodo del 2007) infatti non si può dire altrettanto delle vetture «verdi»: solo per quelle omologate a metano direttamente dal costruttore, secondo il Centro Studi Promotor, tra gennaio e febbraio 2008 le vendite sono cresciute del 52%. A fronte di un calo sul mercato complessivo per il primo trimestre 2008 di circa il 10%, le immatricolazioni delle auto a metano sono balzate del 36,6% (fonte Federmetano) dopo l' incremento del 145,4% dell'intero 2007. Basti pensare che nel 2005 le stesse vetture registrarono appena 21.706 immatricolazioni, arrivando a 59.559 unità nel 2007. Stessa cosa si può dire per le macchine a gas: 5.281 immatricolazioni nel primo trimestre 2007 contro 13.298 dello stesso periodo del 2008. Un vero e proprio boom alimentato (oltre che da una maggiore sensibilità al rispetto dell'ambiente) dal fattore risparmio: sul pieno del serbatoio e sull'acquisto. In quest'ultimo caso, fanno da traino gli incentivi statali che variano dai 350 ai 2.000 euro. Dall'apertura del fondo 2008 è stata raggiunta una media di 10.800 prenotazioni a settimana e l' Unrae (Unione Nazionale Rappresentanti Autoveicoli Esteri) stima che sia già stato consumato il 50% dei 52 milioni di euro disponibili. Le case automobilistiche confermano il trend: Fiat ad esempio (al primo posto tra i dieci marchi automobilistici più venduti d' Europa che l' anno scorso ha registrato il valore medio più basso di emissioni di Co2) nel 2007 ha venduto 30 mila Panda, quasi 10.400 Multipla e oltre otto mila Punto Classic. In totale 48.400 veicoli tutti rigorosamente a metano. E per quest' anno il Lingotto prevede di arrivare a 58 mila vendite di vetture «verdi» per salire a quota 70 mila l' anno prossimo. In questo primo trimestre nel frattempo è arrivata a circa 17 mila immatricolazioni di auto a minimo impatto ambientale. Un interesse che arriva anche dall' Europa dove gli acquisti dei veicoli Fiat a metano nei primi tre mesi del 2008 sono cresciuti di oltre il 50%. Anche per Chevrolet le vendite delle vetture alimentate a gpl sono aumentate, passando da 5.616 del primo trimestre 2007 a 7.607 dei primi tre mesi del 2008. Nel mese di febbraio invece, la gamma «Bifuel G» della Volkswagen ha registrato 2.343 vendite nell' arco di una sola settimana. Nel corso del 2007 ne furono consegnate in totale 5.400. L' interesse degli italiani per le macchine «verdi» che inquinano meno, fanno risparmiare sul pieno di serbatoio e consentono di circolare anche nelle giornate di blocco del traffico, è insomma sempre crescente. Secondo l' Unrae è proprio una parte di quel 60% di mercato che prima optava per la macchina a diesel, che sta di fatto trasferendo il proprio interesse sul gpl e sul metano. Complice quel differenziale di prezzo alla pompa sempre meno marcata. «Il diesel perde un po' della sua quota per una serie di motivi» precisa il Segretario Generale Unrae Gianni Filipponi «non ultime alcune limitazioni di traffico che in alcuni comuni paradossalmente permettono la circolazione alle euro4 ma non al diesel euro4 che risponde alle più avanzate normative in materia di emissioni». Il risparmio alla pompa per chi sceglie una macchina «verde» può arrivare fino al 50%. «Ma è una stima difficile da fare» continua Filipponi «molto dipende dal modello, dai consumi e dalla cilindrata della macchina». A parità di chilometri percorsi invece secondo Federmetano, rispetto alla benzina il metano permette un risparmio fino al 65%, 30% rispetto al gpl e fino al 45% se si fa un confronto con il gasolio. Tradotto in soldoni, si possono risparmiare dai 270 ai 400 euro (se la macchina percorre almeno 5.000 chilometri l'anno) fino ad arrivare ai 4.000 euro nel caso in cui la vettura faccia almeno 50.000 chilometri l' anno. Ed è anche per questo, secondo un recente studio dell'associazione delle case automobilistiche estere, che le alimentazioni a minimo impatto ambientale hanno registrato nel primo trimestre del 2008 una quota di mercato del 5,31% rispetto al 2,93% dello stesso periodo dello scorso anno. La corsa all' acquisto delle vetture alimentate a gpl ha portato a 13.298 immatricolazioni nei primi tre mesi dell' anno, triplicando di fatto i risultati dello stesso periodo del 2007. L' interesse più marcato (nel primo trimestre del 2008) per le auto ad alimentazione alternativa appartiene (secondo l'Unrae) alle Regioni del Nord: il primato per il numero di immatricolazioni di macchine a metano è infatti dell'Emilia Romagna (5.693), seguita da Veneto (2.003) e Marche (1.839). Sul gpl invece primeggia la Lombardia (con 3.418 immatricolazioni) seguita da Emilia Romagna (1.894) e Veneto (1.841). Poco diffuso invece il fenomeno nel Sud Italia: in Sardegna ad esempio nel corso di questo primo trimestre, solo sei «coraggiosi» hanno comprato una macchina a metano. 127 in Sicilia, 49 in Calabria, 41 in Basilicata. «In questo caso il problema riguarda gli impianti che mancano» continua Filipponi «diverso il discorso per il gpl che ha il grande vantaggio di avere una maggiore distribuzione sul territorio nazionale». Per questo, nelle stesse Regioni, il numero di immatricolazioni a gas cresce: 178 in Sardegna, 382 in Sicilia, 102 in Calabria, 64 in Basilicata.De Cesare Corinna, Pagina 010/011, (26 aprile 2008) - Corriere della Sera
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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.
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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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