Esplorare insieme l'energia geotermica

Numerose università e aziende in tutto il mondo stanno ricercando e sviluppando progetti di energia geotermica profonda per generare elettricità e calore. Nonostante alcuni successi in condizioni geologiche particolarmente favorevoli, ad esempio nell'area di Monaco di Baviera o in regioni vulcaniche, è chiaro che non è facile realizzare con successo impianti geotermici profondi. Il campo dei possibili ostacoli va dai fallimenti nella fase di esplorazione ai giacimenti con permeabilità e produttività insufficienti, fino ai terremoti innescati e alla resistenza spesso associata da parte della popolazione.

Il "Centro di competenza svizzero per la ricerca energetica - Approvvigionamento elettrico" (SCCER-SoE) sta conducendo un'intensa attività di ricerca su questi temi, ad esempio nell'ambito della pagina esternaLaboratorio di roccia Grimsel [1]. I progetti pilota e dimostrativi rimangono l'elemento più importante per testare e migliorare la tecnologia e promuovere l'accettazione sociale. Tuttavia, in genere occorrono da cinque a dieci anni prima di poter realizzare un progetto di geotermia profonda. Attualmente in Svizzera esistono solo pochi progetti in fase avanzata.

DESTRESS - un progetto comune

? qui che la cooperazione internazionale e soprattutto europea può dare un contributo importante. Gli Stati Uniti [2] e l'UE in particolare considerano la geotermia profonda come una delle tecnologie chiave del futuro panorama energetico e la sostengono con numerosi progetti. Ne è un esempio il progetto finanziato nell'ambito del programma Horizon 2020 dell'UE. pagina esternaDESTRESS,a cui partecipano sei Paesi europei e la Corea del Sud. DESTRESS mira a sviluppare e testare misure e metodi per vari siti dimostrativi che siano adatti al sottosuolo geologico locale e consentano progetti geotermici ecocompatibili ed economicamente di successo.

DESTRESS si concentra sui "sistemi geotermici potenziati" (EGS), ovvero sistemi petrotermici,che si formano grazie alla stimolazione idraulica nel sottosuolo profondo: Pompando fluidi ad alta pressione, si crea un serbatoio artificiale in cui il fluido circola e si riscalda. Gli EGS hanno una temperatura più alta di sistemi idrotermali Il vantaggio è che non dipendono dagli strati acquiferi esistenti e sono quindi, in linea di principio, indipendenti dal luogo in cui si trovano. Il successo di questi progetti dipende da tre fattori chiave: Geologia, economia e società.

La geologia difficile

La permeabilità e la produttività del giacimento, così come la sismicità indotta, sono fattori chiave della geologia e dell'efficienza economica. Molti progetti geotermici sono falliti in passato perché producevano troppo poco fluido e non erano quindi economicamente redditizi. DESTRESS sta quindi testando in varie località come i processi idraulici, termici e chimici, combinati tra loro, influenzino la produttività di un impianto.

Vengono utilizzate anche nuove tecnologie di perforazione: nei cosiddetti "metodi di stimolazione multistadio", vengono creati diversi bracci laterali orizzontali a partire da un foro di trivellazione per aumentare l'efficienza del sistema. Per aumentare la permeabilità della roccia nella misura desiderata sono necessari piccoli terremoti. Il trucco consiste nel generare scosse sufficientemente piccole senza innescare terremoti con potenziale di danno. Per raggiungere questo obiettivo, DESTRESS utilizza i cosiddetti sistemi semaforici adattivi, che sono stati oggetto di un'intensa ricerca in Svizzera per diversi anni. Si basano sul monitoraggio sismico a maglie strette, combinato con modelli di previsione statistica e fisica. Abbinati a misure che entrano in vigore quando vengono superati i valori limite, i sistemi semaforici mirano a ridurre il rischio sismico a un livello accettabile.

Risparmiare denaro

I progetti di energia geotermica sono associati a costi di investimento relativamente elevati. Oltre a una produttività sufficiente, i progetti redditizi richiedono un impatto ampiamente accettato sulla società e sull'ambiente. Per ottenere l'accettazione sociale e rispettare i requisiti normativi, è essenziale un'analisi completa e un'interpretazione trasparente dei rischi potenziali associati ai progetti geotermici. DESTRESS sviluppa e testa approcci e metodi innovativi in siti dimostrativi con condizioni geologiche diverse. Un elemento importante è quello di mettere le conoscenze acquisite a disposizione di un ampio pubblico sotto forma di "best practice", in modo che chiunque pianifichi o gestisca un progetto geotermico ecologico, economicamente vincente e sostenibile paghi il meno possibile, sia in Europa che altrove.

Stefan Wiemer ha scritto questo articolo insieme a Michèle Marti scritto dal Servizio Sismologico Svizzero dell'ETH di Zurigo. Questo articolo è disponibile anche nella sezione pagina esternaBlog del SCCER-SoE.