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rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto 4 (PROD) “Caratterizzazione dei siti di stoccaggio della CO2” Documento di sintesi dell’attività 2008

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Progetto 4 (PROD) “Caratterizzazione dei siti di stoccaggio della CO2” Documento di sintesi dell’attività 2008

Il presente rapporto descrive la sintesi delle attività di ricerca svolte nel periodo gennaio 2008 – febbraio 2009 nel progetto “Caratterizzazione dei siti di stoccaggio della CO 2 ” dell’Area “PRODUZIONE E FONTI ENERGETICHE”, una delle quattro Aree di ricerca definite nell’accordo di programma triennale tra il Ministero per lo Sviluppo Economico e CESI RICERCA S.p.A. stipulato il 21 giugno 2007. Gli obiettivi e l’articolazione del progetto sono descritti nel documento “Piano Annuale di realizzazione 2008” Prot. CESI RICERCA 08002569 (Aprile 2008). Le attività svolte hanno avuto lo scopo di approfondire le conoscenze geologiche dell’Italia per verificare la fattibilità del sequestro geologico della CO 2 e la sua adeguatezza rispetto al parco termoelettrico esistente. Sono stati sviluppati e adottati strumenti d’analisi geologica e modellistica, facility di laboratorio e tecniche di monitoraggio utili allo scopo e, inoltre, sono state studiate le problematiche sulla public acceptance per comunicare, con argomenti tecnicamente validi verso il pubblico, l’opzione CCS-Carbon Capture and Storage. La ricerca ha comportato l’analisi dettagliata dei profili di oltre 1900 pozzi profondi disponibili, perforati principalmente dal 1950 ad oggi per la ricerca degli idrocarburi che sono stati caratterizzati per valutare la presenza di formazioni geologiche impermeabili come le argille e i gessi, idonee a svolgere il ruolo di roccia di copertura ed evitare le fughe di CO 2 dai sottostanti serbatoi costituiti principalmente da rocce porose come le sabbie impregnate di acqua salata. Nelle zone off-shore i pozzi che mostrano requisiti di idoneità per lo stoccaggio della CO 2 sono distribuiti principalmente lungo il bacino Adriatico nella sua parte mediana, il mar Ionio di fronte alle coste lucane e calabresi e in alcune zone della costa sud della Sicilia. Sulla terra ferma la distribuzione è più omogenea e parte dalla Valle Padana e sembra proseguire lungo la zona di costa adriatica fino a raggiungere la fossa Bradanica. L’analisi dei singoli pozzi rappresenta il primo e fondamentale tassello ma, per identificare i serbatoi reali sono necessari studi più dettagliati con analisi di molteplici dati provenienti ad esempio dalle prospezioni geofisiche. Due aree offshore, rispettivamente nel mare Adriatico centrale e nello Ionio (bacino di Crotone), sono state studiate in dettaglio ed è stato ricostruito, sulla base dei dati disponibili, lo spessore e l’andamento nel sottosuolo delle diverse formazioni geologiche. Il modello geologico 3D di queste aree è stato utilizzato per la modellazione numerica che, di fatto, è lo strumento fondamentale per dimostrare la sicurezza del processo di stoccaggio e predire il comportamento della CO 2 anche a lungo termine. I codici di analisi numerica approntati in ambiente “open source” consentono di studiare il comportamento della CO 2 nell’ambito fluidodinamico, geochimico e geomeccanico e controllare le problematiche che si innescano al contorno con particolare riferimento alla pressione e quindi all’integrità del serbatoio. I primi risultati hanno evidenziato che, in serbatoi costituiti da formazioni sabbiose con volume supposto di circa 300 milioni di m 3 e spessore nell’ordine di alcune centinaia di metri, è possibile confinare 1,5 milioni di tonnellate all’anno di CO 2 per 30 anni e come dopo 100 anni il “pennacchio” di CO 2 disciolta nell’acquifero salino equivalga grosso modo ad un corpo cilindrico con diametro di circa 4 km e spessore di circa 75 mt. La conoscenza del comportamento della CO 2 nelle condizioni di serbatoio è fondamentale per la determinazione dei parametri termodinamici dei processi geochimici che interessano il sequestro geologico e in questo contesto è stata realizzata una facility di laboratorio utile allo scopo e il cui utilizzo è estendibile anche per lo studio sul comportamento dei materiali al contatto con la CO 2 come le tubazioni e i rivestimenti in cemento dei pozzi di iniezione e quindi in grado di dare un sostanziale contributo alla sicurezza del processo di iniezione. Il cuore della facility è rappresentato dall’autoclave con i sensori di pressione e temperatura per acquisire i parametri che caratterizzano i processi. Il sistema realizzato può operare per pressioni di 100 bar e temperatura di 100°C ed è composto da una serie di reattori di prova e rispettivi agitatori dei componenti di prova (acqua salata, anidride carbonica e minerali). Particolare attenzione è stata rivolta al monitoraggio che rappresenta lo strumento fondamentale per verificare le migrazioni, risalite e perdite verso la superficie della CO 2 stoccata in profondità. Le attività svolte hanno avuto

dapprima lo scopo di individuare le tecniche potenzialmente idonee vagliando accuratamente le diverse metodologie come le prospezioni geofisiche superficiali e in foro e le osservazioni da satellite. In seguito la ricerca si è focalizzata sui natural analogue nell’Italia centrale che sono dei laboratori naturali utili per studiare il comportamento della CO 2 . In questo contesto sono stati progettati e sviluppati degli apparati strumentali prototipali di tipo portatile e fisso per la misura del flusso e concentrazione dei gas del suolo e altri parametri chimico/fisici ed è stato studiato anche il comportamento dei suoli più superficiali e dei sedimenti marini impattati dalla CO 2 . Il progetto ha affrontato anche i temi inerenti la normativa e la public acceptance in quanto tecnologie industriali come la CCS possono avere un impatto rilevante sul territorio e fondamentale è l’informazione e il consenso dell’opinione pubblica. Per conoscere l’orientamento dell’opinione pubblica, è stato approntato un questionario che è stato divulgato in rete inizialmente tra i dipendenti del CESI RICERCA e poi presso Panel diversi come un istituto scolastico superiore di Monza, le Università Bicocca di Milano e della Tuscia di Viterbo nelle rispettive facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali e presso un’associazione ambientalista. Consapevoli che il campione analizzato (232 risposte) non è ancora completamente rappresentativo della popolazione italiana, si evidenzia che la ricerca è uno dei primi studi svolti in Italia sull’argomento e i risultati sono già rilevanti e da considerare per le attività future e per la divulgazione. E’ emerso ad esempio che la conoscenza sulla CCS è limitata al 60% del campione che cala al 20% nei soggetti più giovani. L’accettabilità della CCS, quale strumento per la diminuzione dei gas serra, è inferiore alle rinnovabili e al risparmio energetico ma non è osteggiata. Su temi particolari come la sicurezza, le risposte sembrano evidenziare la necessità di approfondire le sperimentazioni e di avviare dei progetti dimostrativi, in parallelo ad una forte operazione d’informazione sulla CCS cui la popolazione non sembra manifestare una preconcetta avversione.

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