Il sottosuolo come serbatoio di energia rinnovabile: I sistemi geotermici

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Bartolomeo Bonfanti
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1 LA GEOTERMIA NELLA MARCA dalla Green Economy all edilizia sostenibile Il sottosuolo come serbatoio di energia rinnovabile: I sistemi geotermici Antonio Galgaro Dipartimento di Geoscience Università di Padova

2 PERCHE UTILIZZARE LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA? - AZZERAMENTO DELLE EMISSIONI LOCALI IN ATMOSFERA DEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO (contributo al raggiungimento degli obiettivi regionali di riduzione delle emissioni in atmosfera) - RIDUZIONE DEI COSTI DI RISCALDAMENTO E DI RAFFRESCAMENTO - POSSIBILITA DI REALIZZAZIONE DI RETI DI TELERISCALDAMENTO - SVILUPPO DI UN NUOVO SETTORE PER LA CRESCITA DI IMPRESA ED OCCUPAZIONE - OPERAZIONE DI VISIBILITA ECOSOSTENIBILE VERSO UN TURISMO SENSIBILE

3 SISTEMI DI GEOSCAMBIO: TIPOLOGIE Scambio con sonde accoppiate al TERRENO (sistema a circuito chiuso); Scambio con utilizzo diretto di ACQUE SOTTERRANEE (sistema a circuito aperto); Scambio con utilizzo diretto di ACQUE SUPERFICIALI (sistema pond loop a circuito aperto o chiuso)

4 SCAMBIATORI A TERRENO: SONDE GEOTERMICHE VERTICALI Sonde Verticali m Inserite in fori trivellati Sonde Verticali m Infisse a pressione

5 NUOVE TECNICHE DI PERFORAZIONE DIREZIONALE

6 MICROPALI E PALI ENERGETICI

7 Soluzione 1 Accoppiamento Diretto SCAMBIATORE SISTEMA RADIANTE ZONA AD ANOMALIA TERMICA

8 Soluzione 2 Impianto con PDC PDC SISTEMA RADIANTE ZONA AD ANOMALIA TERMICA

9 Soluzione 3 Impianto ibrido Pompa di calore CALDAIA SISTEMA RADIANTE ZONA AD ANOMALIA TERMICA

EMISSIONI CO2 UNITARIE da energia elettrica (Italia) 0,59 kgco2/kwhe da energia elettrica (Francia) 0,078 kgco2/kwhe da gas metano 1,86 kgco2/m3 da enel alto adige 19% idr.

10 EMISSIONI CO2 UNITARIE da energia elettrica (Italia) 0,59 kgco2/kwhe da energia elettrica (Francia) 0,078 kgco2/kwhe da gas metano 1,86 kgco2/m3 da enel alto adige 19% idr. Considerato rinnovabile 0,4779 kgco2/kwhe kg(co 2 )/kwh e Austria 0,22 Francia 0,09 Germania 0,61 Italia 0,59 Norvegia 0,00 Svezia 0,04 Regno Unito 0,64 kg(co 2 )/kwh e Ovest Europa 0,47 kg(co 2 )/kwh e Medio Oriente 0,66 USA 0,65 Canada 0,24 Australia 0,82 Giappone 0,47 Cina 0,88

11 PROGETTO: GEOSCAMBIO NELLA PROVINCIA DI TREVISO Promosso dal settore Ambiente e Pianificazione Territoriale, Servizio Ecologia e Ambiente In collaborazione con il Dipartimento di Geoscienze delluniversità di Padova

12 FONTI ALTERNATIVE SONO QUELLE FONTI, NON RINNOVABILI, ALTERNATIVE AGLI IDROCARBURI ( PETROLIO E DERIVATI, CARBONE, GAS NATURALE). FONTI RINNOVABILI SI RINNOVANO IN TEMPI BREVI SONO INESAURIBILI SONO PRESENTI SU TUTTO IL PIANETA TERRA HANNO UN IMPATTO AMBIENTALE RIDOTTO

13 STUDIO DELLE POTENZIALITÀ DEI SISTEMI DI GEOSCAMBIO NELLA PROVINCIA DI TREVISO Scopi Definizione del quadro geotermico generale del sottosuolo provinciale Riconoscimento dei parametri sensibili e delle aeree a diversa idoneità allo scambio termico Individuazione delle criticità in funzione delle peculiarità territoriali

14 Origine dei dati ARPAV Regione Veneto (Genio Civile) Archivio CNR

16 FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI PERCHE : MOTIVI AMBIENTALI (riduzione effetto serra e inquinamento dell aria) DIVERSIFICAZIONE DELLE FONTI ENERGETICHE (miglioramento della sicurezza degli approvvigionamenti) RIDUZIONE DEL RISCHIO DI FLUTTUAZIONE DEI PREZZI DEI PRODOTTI PETROLIFERI (quale riserva esauribile) RICADUTA ECONOMICA ED OCCUPAZIONALE (investimenti in una nuova industria ad elevato contenuto tecnologico)

17 SVILUPPO SOSTENBILE (COME DEFINITO DALLA COMMISSIONE DELL AMBIENTE E SVILUPPO DELL ONU) LO SVILUPPO SOSTENIBILE È UNO SVILUPPO CHE SODDISFA LE ESIGENZE DEL PRESENTE SENZA COMPROMETTERE LA POSSIBILITÀ PER LE GENERAZIONI FUTURE DI SODDISFARE I PROPRI BISOGNI.

18 RISPARMIO ENERGETICO ORDINE DI MERITO ridurre il carico è meglio che cambiare il rematore! ISOLAMENTO PAVIMENTO RADIANTE ALTRO POMPA DI CALORE GEOTERMICA Venezia, ENERGIE RINNOVABILI PER LA CLIMATIZZAZIONE GEOSCAMBIO IN PROVINCIA DI VENEZIA SOSTENIBILITÀ E REGOLAMENTAZIONE

19 LA RISORSA GEOTERMICA: LIVELLO ENERGETICO ED UTILIZZO Sonde Sistemi geotermiche idrotermali Hot Dry Rock 0 m 15 C 100 m 50 C Riscaldamento con pompa di calore Riscaldamento senza pompa di calore 1000 m 100 C Uso termale Riscaldamento e produzione di energia elettrica (cogenerazione geotermica) 3000 m > 200 C

20 ENERGIA GEOTERMICA d'origine radiogenica endogena e da radiazione solare;

21 Il sottosuolo è inteso quindi come una massa di grande capacità termica e utilizzato come sorgente in un ciclo termodinamico dal quale estrarre calore durante la stagione invernale ed al quale cederne durante quella estiva utile per il riscaldamento e climatizzazione di edifici

22 SISTEMI DI GEOSCAMBIO -movimentazione di calore a bassa entalpia (terreno, roccia, acque sotterranee o superficiali) -si evitano processi di combustione con sistemi a basso consumo di energia primaria (elettrica) -una macchina termica (pompa di calore) in grado di integrare l energia dal sottosuolo consentendo di climatizzare edifici, produrre ACS ed altre finalità di processo -il sottosuolo viene quindi utilizzato come una virtuale infinita banca di calore in cui i sistemi di geoscambio possono prelevare calore. Il calore prelevato viene ricaricato dal calore endogeno terrestre, dalla energia solare e dall utilizzo in funzione inversa (raffrescamento o altro. I sistemi di geoscambio possono quindi essere definiti sistemi ad elevata efficienza e rinnovabilità

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