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rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto “Energia elettrica da fonti geotermiche” – Attività 2013

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Progetto “Energia elettrica da fonti geotermiche” – Attività 2013

Il Rapporto tratta delle attività riguardanti l’energia elettrica da fonti geotermiche ad alta entalpia, con riferimenti alla media entalpia e allo sfruttamento del calore a bassa temperatura. Sono presentate le analisi geologiche volte a individuare i potenziali campi geotermici, la caratterizzazione sismica, la modellisticasviluppata a supporto della sostenibilità del processo industriale e le caratteristiche degli impianti a ciclo binario.

Il progetto si pone l’obiettivo di studiare la possibilità di ampliare la produzione di energia elettrica da fonti geotermiche, individuando i domini geologici più adatti per lo sfruttamento delle risorse geotermiche e ampliandolo anche all’utilizzo di impianti di produzione elettrica a ciclo binario. La ricerca è stata orientata alle problematiche prettamente geologiche, allo sviluppo di raffinate analisimodellistiche per verificare la sostenibilità nel tempo dello sfruttamento della risorsa geotermica, allo studio della sismicità e all’utilizzo degli impianti binari di tipo OCR – Organic Rankine Cycle. Questi impianti consentono lo sfruttamento di fluidi geotermici a temperature più basse rispetto a quelle dell’alta entalpia e anche l’aspetto relativo all’utilizzo del calore a bassa temperatura è stato affrontato nel corso delle attività. Per raggiungere gli obiettivi preposti le indagini geologiche sono state focalizzate sul censimento dei campi geotermici presenti in Italia, sullo studio di alcune aree particolarmente promettenti, sullosviluppo e implementazione di un data-base geotermico, sullo scambio termico delle rocce e sulla verifica dell’utilizzo di sofisticate tecnologie geofisiche come la sismica 4D Time Lapse e le sue potenzialità come strumento di monitoraggio.Per quanto riguarda la sismicità nei campi geotermici sono proseguite le attività di ricerca per individuare altri esperimenti fuori dai confini europei con “Observations of Induced Seismicity” durante le operazioni di iniezione e/o estrazione dei fluidi endogeni e la sperimentazione dei sistemi EGSEnhanced Geothermal Systems. Interessanti e positivi risultati per i sistemi EGS sono stati ottenutinell’esperimento di Habanero in Australia dove sembra si sia riusciti a generare il loop virtuoso fra l’iniezione di acqua in una roccia calda inizialmente impermeabile e fratturata con le metodologie note come fratturazione idraulica e un pozzo di estrazione. Inoltre è emerso che gli esperimenti svolti negli anni ’70 e ’80 in pozzi nei campi geotermici di Torre Alfina e Latera sono assimilabili a dei test difratturazione svolti in un’epoca in cui si parlava da poco dello sfruttamento delle rocce calde secche che non rappresentano lo standard nello sfruttamento dei tradizionali sistemi idrotermali in esercizio ad alta entalpia e neppure per i progetti pilota a bassissimo impatto ambientale, potenza di 5MWe e tecnologieORC presentati di recente. Le attività relative all’utilizzo di strumenti modellistici in ambito geotermico sono proseguite apportando le modifiche necessarie e inserendo nuovi moduli per rendere il sistema di analisi modellistica GeoSIAM idoneo a rappresentare le complesse realtà geologiche e strutturali dei serbatoigeotermici e i complessi fenomeni fluidodinamici in funzione delle condizioni termodinamiche, delle caratteristiche dei fluidi e delle loro fasi. I miglioramenti apportati al GeoSIAM sono stati testati e validati con l’esecuzione di test specifici su domini a scala reale e con configurazione multipozzo. Per l’aspetto impiantistico è stato valutato lo stato dell’arte dei cicli ORC che grazie a particolari fluidi di lavoro sono idonei a sfruttare temperature sensibilmente più basse rispetto ai tradizionali cicli a vapore d’acqua. Questi impianti sono una tecnologia affidabile e già applicata in diversi settori come le biomasse e il recupero di calore che però deve essere personalizzata in funzione delle singole caratteristiche di ogni sistema geotermico per ottimizzarne il rendimento. Le attività si sono focalizzate su applicazioni con sorgente geotermica a media entalpia e temperature nell’ordine dei 140-150°C.

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