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GEMex: Cooperation in Geothermal energy research Europe-Mexico for development of Enhanced Geothermal Systems and Superhot Geothermal Systems

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La collaborazione Europa-Messico affronta sistemi geotermici non convenzionali

Per aiutare l’energia geotermica a realizzare il suo potenziale a basse emissioni di carbonio, il progetto GEMex (in collaborazione con ricercatori messicani) ha valutato e caratterizzato due siti nella Cintura vulcanica trans-messicana per proporre modi per sfruttarli.

Energia

L’energia geotermica è sottoutilizzata, nonostante offra una fonte di energia locale, disponibile 24 ore su 24 e 7 giorni su 7. Potrebbe essere utilizzata per il riscaldamento e il raffreddamento in tutta Europa e per la produzione di elettricità in regioni con temperature geotermiche più elevate quali Croazia, Francia, Germania, Grecia, Ungheria, Islanda, Italia, Romania e Serbia. Il progetto GEMex, finanziato dall’UE, è stato costituito come un consorzio europeo, in collaborazione con un consorzio messicano, sotto l’egida del programma congiunto EERA sull’energia geotermica. Lavorando presso due siti di progetto geotermici in Messico, Acoculco e Los Humeros, ha valutato le loro risorse, caratterizzando i serbatoi e sviluppando concetti per lo sviluppo futuro dei siti.

Esplorazione di serbatoi geotermici non convenzionali

Anche se l’energia geotermica è stata utilizzata in Europa e in Messico per qualche tempo, i membri del consorzio di entrambe le regioni erano interessati a sistemi geotermici non convenzionali: i sistemi geotermici migliorati (EGS, Enhanced Geothermal System) e i sistemi geotermici ad altissima temperatura (SHGS, SuperHot Geothermal System). Gli EGS sono serbatoi geotermici con alte temperature promettenti ma senza una sufficiente permeabilità di roccia iniziale o fluidi nella roccia per trasferire calore sufficiente sulla superficie. Gli SHGS sono serbatoi geotermici con temperature di serbatoio molto elevate (a volte superiori a 350 °C), superiori a quelle attualmente sfruttate in qualsiasi altro luogo. Temperature così elevate fornirebbero più energia per pozzo rispetto alle installazioni geotermiche standard. Sebbene ideali per la produzione di elettricità geotermica, le difficili condizioni del sottosuolo sfidano i metodi e i materiali di perforazione e di completamento dei pozzi. Il sito di Acoculco è molto caldo (300 °C a 2 km di profondità), ma due pozzi profondi non hanno incontrato quasi nessun fluido, necessitando di un EGS, un’operazione mai realizzata prima in Messico. Los Humeros è un sistema geotermico operativo in cui una parte ad altissima temperatura del campo geotermico, con temperature superiori a 400 °C, rimane non sviluppata. I ricercatori di GEMex hanno applicato test geologici, geochimici, geofisici, vulcanologici e idrologici (nonché test sismici passivi, magnetotellurica, gravimetria e gas del suolo) per caratterizzare i serbatoi in profondità e le proprietà determinate di rocce e fluidi e la loro risposta alle variazioni di temperatura e pressione nei test di laboratorio. I risultati di questa ricerca sono stati combinati con modelli regionali e di serbatoi aggiornati come base per ulteriori sviluppi e sfruttamento. Un concetto di EGS ad Acoculco considera la rete di fratture e le informazioni geologiche esistenti, nonché le proprietà fisiche delle rocce in profondità, per proporre misure di fratturazione idraulica in uno o entrambi i pozzi profondi. Il concetto di Los Humeros propone posizioni di pozzi per l’accesso ai fluidi profondi e ad altissima temperatura e progettazioni di pozzi operativi (compresi materiali idonei) per operazioni sicure e di successo. «Ad Acoculco è stata identificata una zona di frattura che potrebbe essere collegata al pozzo trivellato mediante stimolazione idraulica per rendere il serbatoio più permeabile e fungere da zona naturalmente acquifera», spiega David Bruhn, coordinatore del progetto. «A Los Humeros, il lavoro ha indicato un serbatoio più profondo di quello attualmente sfruttato, un ambiente mai stato studiato in precedenza».

Sviluppo sostenibile del sito

GEMex supporta il piano strategico per le tecnologie energetiche dell’UE allo scopo di sviluppare e implementare tecnologie a basse emissioni di carbonio. Per contribuire a promuovere la ricerca europea, il progetto ha sviluppato sia un database a libero accesso per la condivisione e la pubblicazione dei dati e dei risultati del progetto, sia un ambiente di ricerca virtuale per la condivisione interna delle conoscenze. «Le proposte di GEMex dovrebbero accelerare lo sviluppo geotermico in Messico e in Europa e, con i suoi modelli predittivi, ridurre il rischio di sprechi di investimenti», afferma Bruhn. «Stiamo discutendo di potenziali progetti di follow-up per includere nuovi pozzi destinati alla zona ad altissima temperatura di Los Humeros e forse per collegare una zona permeabile ad Acoculco. Come scienziato accoglierei con estremo favore e supporterei un progetto messicano di perforazione profonda».

Parole chiave

GEMex, geotermico, energia, elettricità, Messico, sistemi geotermici ad altissima temperatura, sistemi geotermici migliorati, rocce, serbatoio, perforazione, pozzi, pozzo trivellato

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