Il presente Rapporto Tecnico è stato sviluppato nell’ambito del WP 5.1 Censimento dei depositi geologici italiani afferente al progetto di Ricerca di Sistema “Produzione e Fonti Energetiche di cui al Decreto MAP 23 Marzo 2006 e costituisce il Deliverable 5.1.3: Tecniche, metodologie e strumenti per la caratterizzazione dei siti, con particolare riferimento alla simulazione numerica (modellazione fluidodinamica, geochimica e geomeccanica). Le attività, svolte nel 2006, hanno riguardato gli aspetti relativi alla modellazione geochimica, alla modellazione fluidodinamica (accoppiata alla geochimica) e alle modalità di calcolo degli spettri di risposta del terreno indotti da terremoti significativi da cui derivare gli accelegrammi di riferimento utili per la modellazione dei potenziali serbatoi e verificare le eventuali fratturazioni indotte e le perdite di CO 2 . La modellazione geochimica ha riguardato lo studio dello stato dell’arte e la disponibilità di codici di calcolo idonei allo scopo con la valutazione dei loro limiti ed incertezze e le attività sono state svolte con la collaborazione dell’Istituto Nazionale di Geofisica (Roma). Particolare attenzione è stata rivolta al comportamento chimico-fisico del sistema costituito dall’acqua, dalla CO 2 in condizioni supercritiche e dai minerali di un reservoir profondo secondo reazioni cineticamente controllate. Viene presentato un approccio di modellazione geochimica piuttosto innovativo e che è stato applicato, in via preliminare e sperimentale, su tre potenziali serbatoi di tipo carbonatico con risultati piuttosto soddisfacenti che, pur con i limiti e le incertezze delle assunzioni fatte, sembrano indicare la possibilità di iniettare la CO 2 in reservoir costituiti anche da rocce carbonatiche. Per la modellazione fluidodinamica, accoppiata alla geochimica, è stata valutata la disponibilità di codici di calcolo idonei allo scopo ed è stato acquisito il codice TOUGH2 sviluppato dal Lawrence Berkeley National Laboratory (USA) che consente la simulazione di flussi multifase anche in tre dimensioni, tenendo in considerazione le caratteristiche del serbatoio (porosità, impermeabilità, trasmissività) e la loro fratturazione per risolvere le equazioni che bilanciano la massa e l’energia. La struttura del codice è stata accuratamente valutata con opportuni test e modificata per renderlo idoneo ad operare in modo semplice su normali personal computer poiché la versione originale è predisposta per piattaforme differenti. Per quanto riguarda la modellazione geomeccanica sono riportate le metodologie statistiche e deterministiche per la stima degli spettri di risposta del terreno da cui derivare gli accelerogrammi di riferimento da utilizzare appunto nella modellazione. E’ riportato un caso sperimentale molto indicativo che si riferisce ai Laboratori di Fisica del Gran Sasso il cui sito è piuttosto simile ai serbatoi geologici di stoccaggio della CO 2 poiché situato a 1400 metri di profondità dalla superficie libera del terreno. Per gli studi eseguiti sempre nell’ambito della modellazione geomeccanica ma riguardanti la valutazione del comportamento della crosta terrestre in condizioni di alta pressione e temperatura e le possibilità di

modellare il comportamento delle rocce crostali sottoposte a sforzi di tipo geodinamico, si rimanda al rapporto aggiuntivo dal titolo “Modellazione geomeccanica delle rocce crostali”, (Protocollo A6007384). Un secondo rapporto aggiuntivo al presente Deliverable dal titolo “Generalita’ sullo stoccaggio geologico della CO 2 e censimento dei siti minerari e idrocarburi con sperimentazioni in corso a scala mondiale” (Protocollo 06007333), tratta dello stato dell’arte a livello mondiale sul confinamento della CO 2 e delle caratteristiche geologiche dei principali serbatoi come campi a idrocarburi depleti, miniere di carbone non sfruttabili e acquiferi salini profondi. Sono anche riportate informazioni sul comportamento dell’anidride carbonica in profondità e descritti in dettaglio due test site a livello industriale e precisamente Weyburn in Canada e Sleipner nel Mare del Nord con informazioni sulle caratteristiche geologiche dei serbatoi, delle attività di ricerca svolte, delle modellazioni geochimiche eseguiti e dei monitoraggi in corso per verificare eventuali perdite di ione chimica delle acque di formazione di serbatoio profondi. Generalmente, infatti, le informaCO 2 .