Geotermia a Uniurb
Il Campus scientifico ‘Enrico Mattei’ sfrutta le grandi potenzialità di questa fonte rinnovabile

6 luglio 2011  |  di  |  Pubblicato in Innovazione

La risorsa geotermica può essere sfruttata per la produzione di energia elettrica o termica. Solo nel primo caso però occorrono condizioni geologiche particolari, cioè la presenza di fluidi geotermici molto caldi e in pressione (vapore surriscaldato a temperature > 150° C) che, intercettati e portati in superficie attraverso perforazioni profonde (migliaia di metri), sono in grado con la loro espansione di azionare delle turbine trasformando il proprio contenuto energetico in energia meccanica ed elettrica. Costituiscono un esempio di produzione di energia geotermoelettrica le centrali italiane di Larderello, Travale-Radicondoli e Monte Amiata, che con una capacità complessiva installata di circa 810 MW elettrici soddisfano il 25% del fabbisogno energetico della Regione Toscana.

Geotermia Campus Scientifico Sogesta

Geotermia Campus Scientifico Sogesta

Ma la grande potenzialità della geotermia come fonte rinnovabile e sostenibile risiede soprattutto nella produzione di energia termica per la climatizzazione di ambienti, utilizzando semplicemente la temperatura costante del sottosuolo che è di circa 14°C già a partire da 7-10 metri profondità (impianti di geoscambio). Questa caratteristica del sottosuolo conferisce alla risorsa geotermica un’efficienza energetica costante e svincolata dalle condizioni atmosferiche variabili che influenzano altre fonti rinnovabili come il solare termico, il fotovoltaico o l’eolico. Gli impianti di geoscambio non producono inoltre alcun impatto sul paesaggio dal momento che utilizzano sonde posizionate nel sottosuolo e rese solidali con esso attraverso delle malte impermeabili eco-compatibili e infine collegate a pompe di calore.

Come tutte le pompe di calore, anche quelle geotermiche sfruttano un principio termodinamico che si basa sulla differenza di temperatura del fluido termovettore (generalmente acqua) in uscita e in ritorno dalla pompa di calore stessa e che circola nelle sonde geotermiche verticali scambiatrici di calore (con geometria e profondità variabili da poche decine fino a 120 metri). Con una temperatura atmosferica che si discosta sensibilmente da quella costante del sottosuolo, l’acqua circolante nelle sonde a circuito chiuso scambia calore con le rocce attraversate dalla perforazione, assorbendolo o rilasciandolo, rispettivamente in inverno e in estate. Con questa semplice tecnologia è possibile riscaldare, raffrescare e produrre acqua calda sanitaria per qualsiasi tipologia di fabbricato. L’Unione Geotermica Italiana ha stimato che questi usi diretti della geotermia (non elettrici) potrebbero crescere in Italia entro il 2020 da 5 a 8 volte rispetto ad oggi dal momento che non devono essere superate barriere tecnologiche e le prospettive di crescita dipendono in gran parte da politiche di incentivazione pubblica e dalla definizione di una idonea legislazione.

Per la progettazione e realizzazione degli impianti di geoscambio il ruolo del geologo è di fondamentale importanza perché, a seconda dell’idrogeologia del sottosuolo e delle formazioni rocciose presenti, devono essere prese decisioni sul numero e sul tipo di sonde geotermiche da utilizzare per ottenere le migliori rese termiche. Abbiamo pertanto costituito un gruppo di lavoro tra Università di Urbino e Ordine dei Geologi delle Marche per la predisposizione delle Linee Guida Regionali sugli impianti di geoscambio.

Come tutte le altre fonti rinnovabili anche la risorsa geotermica dovrà contribuire alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica e già da qualche anno, insieme con il collega Marco Menichetti e un gruppo di dottorandi e assegnisti del Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente ci stiamo occupando di ricerca applicata alla geotermia e abbiamo promosso la realizzazione dei primi impianti di geoscambio nel Comune di Urbino. Nell’ambito della riqualificazione energetica del nostro Campus Scientifico “Enrico Mattei” ad esempio, attraverso la partecipazione ad un bando della Regione Marche, è stato portato a termine un impianto geotermico di climatizzazione della biblioteca scientifica e di alcune aule didattiche, con un finanziamento pubblico dell’80% dei costi sostenuti. Durante la realizzazione di questo progetto, studenti dei corsi di laurea in Scienze Geologiche hanno svolto tirocini e stage e vorremmo ora allestire un percorso didattico all’interno e all’esterno del Campus per illustrare come si realizzano impianti di questo tipo e per far comprendere le grandi potenzialità dell’utilizzo diretto della geotermia per la micro generazione distribuita di energia termica.

di Alberto Renzulli (Dipartimento di Scienze della Terra, della Vita e dell’Ambiente)

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