Tecnologia di perforazione alternativa per applicazioni geotermiche profonde
La dipendenza dell’Europa da fonti di gas extra UE crea rischi per la sicurezza energetica dell’UE. Una possibile soluzione per alleviare questa dipendenza è l’uso dell’energia geotermica per il calore e l’elettricità. «L’uso dell’energia geotermica come risorsa rinnovabile è un prerequisito fondamentale per garantire un approvvigionamento energetico sicuro e sostenibile in Europa», afferma Karin Rehatschek dell’Università montana di Leoben, in Austria. Rehatschek è la coordinatrice del progetto ThermoDrill, finanziato dall’UE, che ha sviluppato una tecnologia di perforazione profonda innovativa per l’accesso all’energia geotermica.
Attraversare forti formazioni rocciose
I sistemi geotermici migliorati (EGS, enhanced geothermal system) hanno il potenziale per diventare il cardine della futura strategia europea in materia di energia rinnovabile, fornendo energia di base 24 ore al giorno con emissioni di carbonio prossime allo zero. L’impianto geotermico da 24 MWth di Rittershoffen, in Francia, fornisce già calore di processo a un sito industriale vicino, mentre un impianto di Insheim, in Germania, fornisce energia elettrica a 8 000 famiglie. Tuttavia, prima che gli EGS possano essere diffusi più ampiamente, il costo della perforazione deve diminuire. «La maggior parte delle fonti geotermiche si trova a profondità che vanno dai 3 000 ai 5 000 metri sotto la superficie e, in genere, sotto formazioni di roccia dura», spiega Rehatschek. «Poiché i costi di perforazione aumentano esponenzialmente con l’aumentare della profondità, rappresentano i principali fattori di costo degli impianti geotermici, che spesso rappresentano più della metà di tutti i costi di investimento». Per superare questo possibile ostacolo e sfruttare il potenziale degli EGS, il progetto ThermoDrill ha sviluppato una tecnica di perforazione ibrida che combina la perforazione a rotazione standard con il taglio a getto d’acqua. Il getto d’acqua ad alta pressione, che si trova direttamente sopra la punta del trapano, pre-deteriora la roccia all’impatto. Ciò rende notevolmente più facile la penetrazione della trivella nella roccia, aumentando così l’efficienza complessiva del processo di perforazione.
Enorme potenziale
I test finali sul campo, condotti in un pozzo profondo 1,3 km in Austria, hanno confermato che la tecnica ThermoDrill può almeno raddoppiare la velocità di perforazione. «La maggiore efficacia di ThermoDrill ridurrà considerevolmente i costi di perforazione, il che a sua volta porterà a una riduzione delle spese in conto capitale previste complessivamente e quindi a un’economia molto migliore dell’intero progetto geotermico», afferma Rehatschek. Il sistema ThermoDrill può essere completamente integrato con l’infrastruttura e la tecnologia di perforazione esistenti, aumentando così l’accettazione del suo spiegamento in futuro come sistema pronto per il mercato. Con il sistema ThermoDrill, il consorzio stima che è possibile ottenere risparmi sui costi di circa il 20 % per un pozzo profondo (5 000 m). Ciò equivale a circa 3 milioni di EUR. «I futuri progressi porteranno questa tecnologia di perforazione a essere pronta per l’immissione sul mercato, aprendo così la strada all’utilizzo intensivo della geotermia quale fonte di energia alternativa ecologica in tutta Europa e persino a livello mondiale», conclude Rehatschek.
Parole chiave
ThermoDrill, energia geotermica, sistemi geotermici potenziati, energia rinnovabile, energia sostenibile, perforazione
