Sostenibilità e sicurezza delle operazioni geotermiche
Sebbene la Terra abbia incominciato a raffreddarsi sin dalla sua formazione, le intense temperature che caratterizzano il nucleo del nostro pianeta continuano a riscaldare la crosta interna. Quando questo calore risale in superficie trasportato dall’acqua o dal vapore, può essere sfruttato e utilizzato per il riscaldamento o per generare elettricità pulita. «C’è così tanta energia sotto il suolo», dice Maren Brehme, del Politecnico di Zurigo(si apre in una nuova finestra) in Svizzera, coordinatrice del progetto EASYGO(si apre in una nuova finestra). «Più si va in profondità, più diventa caldo. Inoltre, un impianto geotermico non richiede molto spazio in superficie rispetto all’energia solare o eolica.»
Ostacoli allo sfruttamento dell’energia geotermica
Ma l’energia geotermica non è così avanzata come altre forme di energia rinnovabile. Ed è qui che entra in gioco il progetto EASYGO, sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie(si apre in una nuova finestra). «Ci sono tre ostacoli fondamentali allo sfruttamento dell’energia geotermica», spiega Brehme. «Il primo è il rilevamento di queste risorse geotermiche e di eventuali canali idrici per trasportare il calore.» La seconda difficoltà deriva dall’accesso e dall’estrazione di questo tipo di energia. Per creare il ciclo dell’energia geotermica servono sempre due trivellazioni: una per estrarre l’acqua e sottrarre il calore in superficie, la seconda per reiniettare l’acqua raffreddata nella Terra e riscaldarla nuovamente. Ciò può rivelarsi molto costoso. Il progetto EASYGO si è concentrato sulla terza sfida di rilievo: mantenere la sostenibilità e la sicurezza del funzionamento geotermico. L’iniezione di acqua nella Terra può modificare la pressione e la temperatura, generando talvolta eventi sismici. Tali variazioni possono influire anche sui fluidi geotermici e dare origine a reazioni geochimiche nel sottosuolo e nelle infrastrutture di superficie. L’intasamento delle condutture, la perdita di calore e altri malfunzionamenti possono provocare la chiusura degli impianti.
Sicurezza ed efficienza dei sistemi geotermici
EASYGO ha riunito 13 dottorandi per proporre nuovi componenti di sistema, concetti di monitoraggio e tecniche operative per migliorare la sicurezza e l’efficienza dei sistemi geotermici. «Il nostro approccio è stato quello di cercare di trovare soluzioni preventive ai problemi potenziali», aggiunge Brehme. «Ogni studente ha collaborato con due università e un partner industriale.» Gli studenti hanno lavorato allo sviluppo di tecniche di misurazione per rilevare fronti freddi idrici e di metodi per rimuovere il calore in superficie in modo più efficiente. Inoltre, sono stati sviluppati nuovi metodi di monitoraggio degli eventi sismici e di previsione dei rischi di intasamento. «Si tratta di un lavoro importante poiché abbiamo bisogno di impianti geotermici vicini alle persone e alle città», spiega Brehme. «Non si può trasportare il calore su lunghe distanze, dobbiamo quindi realizzare gli impianti dove c’è la domanda.» Dal rilevamento precoce dei problemi dipende il funzionamento degli impianti in sicurezza e il miglior controllo operativo: è possibile intervenire in tempo per evitare gravi malfunzionamenti. «Nel complesso, queste innovazioni rappresentano un notevole progresso», afferma Brehme.
Una visione olistica dell’energia geotermica
L’aspetto formativo è stata un’altra eredità importante del progetto. Ogni anno si è tenuta una settimana di formazione presso una delle università partecipanti, con il coinvolgimento dei partner industriali. L’obiettivo di queste settimane è stato quello di fornire agli studenti una visione olistica dell’energia geotermica. «Per capire l’energia geotermica si deve conoscere la chimica, la fisica, la geologia e la matematica», osserva Brehme. «Queste settimane di formazione sono diventate un elemento permanente e sono proseguite dopo il completamento del progetto.» Molti studenti partecipanti sono stati assunti nell’industria e stanno attualmente lavorando per mettere in pratica le loro idee. «Nel settore è noto che questi laureati hanno conoscenze e formazione», aggiunge Brehme.
