L’obiettivo principale del progetto di ricerca in cui si inserisce il presente documento è quello di promuovere l’efficientamento del settore industriale in modo da contribuire al processo di decarbonizzazione del settore. Tale ricerca comprende anche l’efficientamento dei sistemi di produzione da FER. In questo contesto si inserisce il presente studio volto a definire sistemi efficienti applicabili alla geotermia.
Lo studio è il risultato di analisi geologico-modellistiche finalizzate alla stima delle potenzialità geotermiche del territorio italiano e delle possibilità di applicazione di sistemi geotermici avanzati closed loop, con configurazione a U, il cui principio di funzionamento è lo scambio termico con il sottosuolo. Il sistema non richiede un reservoir geotermico tradizionale ma prevede l’utilizzo di pozzi nei quali un fluido di processo si riscalda senza entrare in contatto diretto con le formazioni geologiche profonde. Per questo, la tecnologia proposta risulta scalabile e applicabile all’intero territorio nazionale.
L’innovazione della tecnologia proposta consiste nella metodologia di realizzazione del circuito chiuso ma i progettisti stanno ancora approfondendo le modalità di perforazione dei pozzi e stanno indagando la possibilità di impiegare composti alternativi al classico casing, soprattutto per la messa in opera dei tratti orizzontali dei circuiti, con l’obiettivo di abbattere i costi di costruzione.
Per ipotizzare una diffusione della tecnologia sul territorio italiano è fondamentale eseguire innanzitutto la stima della producibilità geotermica del territorio italiano, per la quale si è utilizzato il metodo del volume; l’analisi si è concentrata su aree con temperature pari o superiori a 120°C entro 3000 m di profondità, mettendo in evidenza i settori italiani geotermicamente più promettenti.
Definiti gli aspetti tecnologici e di potenzialità geotermica italiana, per le due aree individuate nel 2020, sono state completate le indagini geologiche modellistiche al fine di valutare possibili applicazioni del sistema closed loop. I siti si differenziano per la tipologia di roccia e per la presenza/assenza di fluidi geotermici. Nel primo sito, rappresentato da un’area del territorio lombardo, non è presente un reservoir geotermico e l’installazione dei pozzi è stata ipotizzata all’interno delle formazioni terrigene. Il secondo sito, Castel Giorgio – Torre Alfina, è caratterizzato da un tipico serbatoio geotermico in formazioni carbonatiche con fluidi a temperature di 120°-150°C. Per entrambe le aree, partendo dai modelli geologici statici 3D realizzati nel 2020, sono stati simulati diversi scenari numerici 3D finalizzati a verificare la fattibilità geologica dei sistemi proposti, nonché gli effetti di diverse configurazioni delle perforazioni in termini di lunghezza e sezione, oltre che l’incidenza della temperatura di iniezione del fluido.