Studi geologici per un uso sostenibile della risorsa geotermica

Transcript

1 Commissione Idrogeologica OGER Studi geologici per un uso sostenibile della risorsa geotermica Relatore: Dott. Simone Barani (GEOSISM)

2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO A livello Nazionale: D.Lgs. n.22 dell 11 febbraio 2010 Il decreto classifica tre tipologie di geotermia: risorse geotermiche ad alta entalpia (con temperatura del fluido >150 C) di interesse nazionale se utilizzate con impianti superiori ai 20MW; risorse geotermiche a media entalpia (con temperatura del fluido 150 C 90 C) di interesse locale se utilizzate con impianti inferiori ai 20 MW; risorse geotermiche a bassa entalpia (con temperatura del fluido <90 C) di interesse locale se utilizzate con impianti inferiori ai 20 MW.

3 GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA La geotermia a bassa entalpia (geoscambio) si propone di sfruttare le proprietà fisiche del sottosuolo ove non è naturalmente presente acqua calda con T >90 C. Tali caratteristiche sono: la temperatura è costante nei primi 100 metri di profondità; in Italia oscilla tra i 10 e i 16 C; la temperatura al di sotto dei metri dal p.c., non risente più delle escursioni termiche giorno-notte; temperatura che dovrebbe teoricamente salire, al di sotto dei 100 metri di profondità dal p.c., in ragione di 3 gradi ogni 100 metri (tale fenomeno non si riscontra nel Bacino Padano) ove non sono presenti anomalie termiche (esempio Larderello).

4 NORMATIVA DI RIFERIMENTO A livello Nazionale: D.Lgs. n.22 dell 11 febbraio 2010 Impianti con prelievo di fluidi geotermici: sono consentite installazioni inferiori ai 2MW fino a 400 m di profondità (soggette a verifica di assoggettabilità ambientale) oppure inferiori ad 1 MW (escluse da verifica di assoggettabilità ambientale); autorizzazioni concesse dalla regione competente (R.D. n.1775 dell 11 dicembre 1933). Impianti senza prelievo di fluidi geotermici: piccole utilizzazioni locali che prevedono l installazione di sonde geotermiche che fungano da scambiatori di calore; è previsto il rispetto della specifica disciplina emanata dalla regione competente.

5 NORMATIVA DI RIFERIMENTO A livello Regionale: Regolamento Regionale 41/2001 (tutela delle acque sotterranee) Impianti con prelievo di fluidi geotermici: autorizzazione a seguito della concessione alla perforazione dei pozzi per il prelievo dei fluidi geotermici, a cura del Servizio Tecnico di Bacino (STB); autorizzazione allo scarico da parte della Provincia. Impianti senza prelievo di fluidi geotermici: comunicazione al Servizio Tecnico di Bacino (STB). Non è prevista una concessione; viene rilasciata una autorizzazione dall STB che prevede l osservazione di prescrizioni per la tutela degli acquiferi.

6 OBIETTIVI DELLA COMMISSIONE IDROGEOLOGICA OGER La mancanza di una normativa di riferimento sia a livello Nazionale che a livello Regionale, motiva la stesura di linee guida che abbiano come obiettivo la regolazione delle installazioni geotermiche a bassa entalpia. Le argomentazioni che seguiranno sono ad oggi da considerarsi una proposta generale di linee guida che potrà subire variazioni e integrazioni; tale documento è tutt ora in fase di studio e di definizione da parte della Commissione Idrogeologica OGER.

7 USO SOSTENIBILE DELLA RISORSA GEOTERMICA L uso sostenibile della risorsa geotermica parte da una corretta progettazione dello scambiatore/pozzo e dalla conseguente progettazione termotecnica dell edificio. La progettazione di un impianto geotermico necessita di una relazione idrogeologica che illustri le caratteristiche fisiche del sottosuolo e delle relative falde. Il punto di partenza è la Legge 10/1991, documento che prende nome dall omonima Legge: essa prevede di soddisfare il fabbisogno energetico degli edifici di proprietà pubblica o adibiti ad uso pubblico favorendo il ricorso a fonti rinnovabili di energia, salvo impedimenti di natura tecnica od economica. L attuale punto di arrivo è il D.Lgs. n.28 del 29 marzo 2011 che all art. 11, allegato 3 dispone che le fonti rinnovabili debbano coprire i consumi di calore, di elettricità e per il raffrescamento per una data percentuale.

8 DOCUMENTAZIONE MINIMA A CORREDO DELLA DOMANDA DI AUTORIZZAZIONE PER LA REALIZZAZIONE DI SISTEMI OPEN LOOP O DELLA DICHIARAZIONE DI INIZIO ATTIVITÀ DI SISTEMI CLOSED LOOP Dati e riferimenti del committente, del progettista, dell autore dello studio idrogeologico, della ditta esecutrice la perforazione, della ditta installatrice, del direttore dei lavori, del responsabile di cantiere, del collaudatore; Planimetria dell edificio a scala adeguata (1:1000 se possibile) e CTR con ubicazione degli scambiatori/pozzi, planimetria catastale; Presenza di eventuali vincoli, rispetti o divieti imposti dai piani urbanistici (PTCP, PSC);

9 DOCUMENTAZIONE MINIMA A CORREDO DELLA DOMANDA DI AUTORIZZAZIONE PER LA REALIZZAZIONE DI SISTEMI OPEN LOOP O DELLA DICHIARAZIONE DI INIZIO ATTIVITÀ DI SISTEMI CLOSED LOOP Eventuale presenza di altri impianti (tipologia e posizione), individuazione delle distanze di rispetto da essi e dai limiti di proprietà; studio idrogeologico ad opera di un tecnico abilitato; progetto dello scambiatore (con tabella mensile dei carichi termici scambiati con il sottosuolo), progetto della centrale termica ed eventualmente Legge 10 (documento obbligatorio per le pratiche edilizie).

10 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Dati e riferimenti del committente e del progettista; Planimetria dell edificio a scala adeguata (1:1000 se possibile) e CTR con ubicazione degli scambiatori/pozzi; Inquadramento geologico dell area con descrizione delle unità presenti che verranno interessate dall intervento; Descrizione delle indagini (precedenti o di nuova realizzazione) utilizzate per il reperimento dei dati litologici, posizione delle indagini, report e diagrammi esplicativi dei risultati con relativa interpretazione;

11 GEOSISM, 2012.

12 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Definizione del modello geologico del sottosuolo: ricostruzione delle caratteristiche litostratigrafiche (litologia, geometria, spessori) mediante la presentazione di due sezioni idrogeologiche perpendicolari l una all altra una delle quali lungo la direzione di flusso della falda; Definizione dell assetto idrogeologico: direzione di flusso della falda superficiale, profondità, presenza di acquiferi confinati a profondità maggiori ed identificazione degli stessi nelle sezioni idrogeologiche, individuazione di aree di tutela (pozzi ad uso pubblico, sorgenti, ecc ), disponibilità di acqua;

13 GEOSISM, 2012.

14 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA descrizione delle caratteristiche termiche del sottosuolo (eventuali dati di temperatura, gradiente geotermico, eventuali anomalie geotermiche, conducibilità termica dei vari strati);

15 BASTA & MINCHIO, 2007.

16 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Descrizione della tipologia di scambiatore: open loop o closed loop. Nel caso di impianti closed loop il numero di tubi utilizzati per ogni scambiatore con i relativi diametri, il numero delle sonde, la lunghezza, la distanza reciproca e la geometria del campo sonde;

17 BASTA & MINCHIO, 2007.

18 GEOSISM, 2011.

19 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Descrizione della tipologia di scambiatore: open loop o closed loop. Nel caso di impianti open loop indicare le relative posizioni del pozzo di captazione e di quello di reimmissione, il diametro, la profondità, la potenza della pompa impiegata, la portata del pozzo, il cono di depressione causato nella falda, il raggio di influenza, la lunghezza dell intervallo filtrato, la zona di influenza con il relativo spartiacque sotterraneo;

20 GEOSISM, 2012.

21 GEOSISM, 2012.

22 GEOSISM, 2012.

23 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Descrizione delle tecniche e dei materiali utilizzati per la perforazione, tipologia di sonda e di carotieri utilizzati, modalità di installazione degli scambiatori e tipologia di cementazione per gli impianti closed loop, fluidi di perforazione utilizzati e descrizione delle modalità per evitare inquinamenti delle falde o degli acquiferi attraversati.

24 GEOSISM, 2011.

25 GEOSISM, 2011.

26 GEOSISM, 2011.

27 GEOSISM, 2011.

28 GEOSISM, 2011.

29 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Per impianti con potenza superiore a 50 KW. Prima della perforazione del campo sonde eseguire il GRT (consigliato già a partire da impianti superiori ai KW); Questi test di resa termica potrebbero, in un futuro, consentire la realizzazione di un database regionale che individui le caratteristiche termiche del sottosuolo permettendo così la produzione di carte tematiche dell intero territorio.

30 CONTENUTO MINIMO DELLA RELAZIONE IDROGEOLOGICA Per impianti con potenza superiore a 50 KW. Effettuare uno studio ambientale che scongiuri rischi di inquinamento termico della falda e che definisca l ampiezza del plume termico in modo da poter avere una analisi preventiva degli effetti dell impianto sulle falde e sulle eventuali variazioni delle caratteristiche chimicofisiche dei terreni (temperatura, ph, contenuto microbiologico, ecc ) Definire un programma di monitoraggio dell impianto che preveda test ciclici sulla sua resa termica ed eventualmente installare una centralina che permetta di registrare in continuo i dati.

31 CONTROLLI DURANTE L ESECUZIONE DEI LAVORI Il direttore dei lavori, con la supervisione del progettista è tenuto a: Verificare le caratteristiche termiche degli scambiatori mediante un controllo stratigrafico al momento della perforazione dei pozzi; Verificare eventuali anomalie termiche; Verificare eventuali anomalie nelle falde o negli acquiferi in pressione che potrebbero compromettere la funzionalità dell impianto.

32 CERTIFICAZIONE DEL COLLAUDO La certificazione di collaudo dovrà contenere: La stratigrafia dei pozzi perforati (dati da comunicare all ISPRA) con annesse metodologie di perforazione, numero delle sonde e relativa profondità, tipologia di cementazione, ecc Test di tenuta e di resa termica delle sonde; Certificato di conformità dell impianto.

33 CONCLUSIONI L augurio della Commissione Idrogeologica OGER è che le linee guida descritte diventino presto norma, sia a livello nazionale che regionale. Una completa relazione idrogeologica correlata da una scrupolosa progettazione termotecnica, devono diventare documenti imprescindibili per la pianificazione di un qualsiasi intervento geotermico. L adozione di tale prassi progettuale consente la realizzazione di impianti sempre più efficienti, sicuri e proiettati verso l ottica europea degli edifici ad emissione zero un traguardo da raggiungere entro la fine di questo decennio.

34 GRAZIE PER L ATTENZIONE