Sistemi Geotermici non convenzionali

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1 Proge2 di esplorazione propos6 per lo sviluppo di risorse di alta temperatura da Sistemi Geotermici non convenzionali Adele Manzella, UGI

2 Geotermia non convenzionale Sistemi 1 2 salamoia calda Sistemi geo 3 pressurizza7 4 Risorse magma7che 5 Fluidi supercri7ci EGS Tecnologie in sviluppo o da sviluppare

3 1 Sistemi a salamoia calda Sistemi Geotermici Non Convenzionali

4 Sistemi a salamoia calda Sono par6colari 6pi di sistema idrotermale, nei quali, a causa di peculiari cara>eris6che gene6che delle acque originalmente presen6 nel sistema, sigillamento laterale del serbatoio per intervenute diverse condizioni idrogeologiche e/o a causa di incrostazioni idrotermali, scarso ravvenamento con acque meteoriche fresche, e sopra>u>o a causa di una prolungata circolazione conve2va azionata da for6 valori del gradiente geotermico in ambiente chiuso ad alta temperatura, le acque originali hanno subito un lungo processo di concentrazione salina raggiungendo i tenori di una vera e propria salamoia (TDS totale >> 10 mg/l). Si tra>a di sistemi i cui fluidi, se da una parte per essere u6lizza6 a fini geotermoele>rici richiedono elabora6 e costosi tra>amen6 chimici e par6colari impian6 di generazione, hanno dall altra il vantaggio di poter produrre compos6 minerali pregia6.

5 Sistemi a salamoia calda

6 2 Sistemi Geopressurizza7 Sistemi Geotermici Non Convenzionali

7 Sistemi Geopressurizza7 Complessi clas6ci a granulometria di sabbia, piu>osto giovani (<10 Ma) e quindi non ancora diagenizza6, molto permeabili per porosità primaria, forman6 acquiferi confina7 a profondità > 2km, nei quali la pressione dell acqua è regolata non dal carico idrosta6co ma da quello litosta6co delle formazioni sovrastan6 (e pure laterali in regime di compressione). La pressione dei fluidi nell acquifero può raggiungere diverse cen6naia di atmosfere. I sistemi si formano in zone di debole anomalia termica, la temperatura dell acqua nel serbatoio varia con la profondità in funzione di valori normali o poco anomali del gradiente geotermico. Disciol6 nell acqua si trovano quasi sempre importan6 quan6tà di gas organici, che possono avere interesse commerciale e che esaltano il valore economico del calore geotermico estraibile (tri- generazione).

8 Sistemi Geopressurizza6

9 3 Risorse magma7che Sistemi Geotermici Non Convenzionali

10 Risorse magma7che Sistemi connessi ad appara6 vulcanici a2vi con camera magma7ca a piccola profondità (< 5-6 km), nei quali la temperatura del fluido u6lizzato per l estrazione del calore dipende da quella al te>o del corpo igneo. Sono state ideate a questo scopo, ma non ancora sperimentate, diverse modalità di captazione del calore. Le principali di tali modalità sono: i) far circolare acqua a circolazione inversa in pozzi di grande diametro con scarpa di fondo a poche diecine di metri dal te>o della camera magma6ca, a>rezza6 con tubing di risalita all interno di un casing di iniezione; ed ii) fra>urare la cap rock vetrificata al te>o della camera magma6ca perforando coppie di pozzi di iniezione e di produzione, per far circolare a loop chiuso acqua di superficie nel serbatoio ar6ficiale creato nella cap rock stessa.

11 Risorse magma6che

12 4 Sistemi a fluidi supercri7ci Sistemi Geotermici Non Convenzionali

13 Sistemi a fluidi supercri7ci I fluidi contenu6 nel serbatoio (ubicato a notevoli profondità e sigillato al te>o da una efficiente coltre di copertura) si formano in condizioni di temperatura e pressioni molto elevate. Pertanto, essi posseggono densità energe6ca ben maggiore di quella dei fluidi estraibili dai sistemi idrotermali di alta temperatura, anche di quelli a vapore dominante. E probabile che i sistemi idrotermali di alta temperatura, sia ad acqua che a vapore dominante, sfumino in profondità verso serbatoi contenen6 fluidi supercri6ci. E probabile che in corrispondenza delle aree termicamente più anomale i fluidi contengano compos6 aggressivi dovu6 ad acidi di F e Cl.

14 Sistemi a fluidi supercri6ci

15 5 Sistemi EGS Sistemi Geotermici Non Convenzionali

16 Sistemi EGS Già Sistemi a Rocce calde secche (HDR), a Rocce calde fra>urate (HFR), ora Sistemi s6mola6 (EGS= Enhanced Geothermal Systems) Complessi di rocce competen6 sepolte, con permeabilità naturale quasi nulla o scarsa, fra>ure chiuse o sigillate (in tu>o o in parte) da circolazione idrotermale fossile, ubica6 in aree con o senza anomalie termiche regionali, per cui la loro temperatura dipende solo dalla profondità a cui essi si trovano. In ques6 sistemi il serbatoio viene creato in tu>o o in parte ar6ficialmente con operazioni di idrofra>urazione e/o con altri mezzi. Il calore contenuto nelle rocce e nei fluidi che permeano i pori e le fra>ure (naturali o neo- formate) delle rocce del serbatoio viene parzialmente asportato e trasferito in superficie mediante circolazione di acqua a circuito chiuso, introdo>a dall esterno con pozzi di iniezione ed estra>a con pozzi di produzione.

17 Come funziona Si inieha acqua a P sufficiente a fra>urare o ampliare le fra>ure esisten6

18 Come funziona Si prosegue con l idrofrahurazione per estendere le fra>ure

19 Come funziona Si prosegue con l idrofrahurazione per estendere le fra>ure

20 Come funziona Tramite il pozzo di produzione che interce>a le fra>ure l acqua viene fa>a circolare e scaldare

21 Come funziona Produzione mediante nuovi pozzi e estesa fra>urazione/circolazione

22 Sistemi EGS

23 Con i da7 e le informazioni ahuali Verso un Atlante delle Risorse Geotermiche Non Convenzionali (da completare)

24 Con i da6 ahuali Uniamo informazioni a cos6tuire un Atlante Geotermico delle Risorse non convenzionali

25 Con i da6 ahuali Salamoia Geopressurizza6 Magma6ci Fluidi supercri6ci EGS

26 Proge2 di esplorazione propos6 per lo sviluppo di risorse di alta temperatura da La geotermia in Italia ha grandi prospe2ve di sviluppo, anche nella ricerca tecnologica Cosa aspettiamo? Sistemi Geotermici non convenzionali

27 La geotermia in Italia ha grandi prospe2ve di sviluppo, anche nella ricerca tecnologica Cosa aspettiamo?