ENERGIA DAL MARE
• Maree
• onde
• correnti,
• gradiente termico tra superficie
e fondali
MAREE
• -Si sfrutta il dislivello tra alta marea e
bassa marea
• -raggiungono ampiezze superiori ai
10 m;
• (baia di Fundy) sfiorano i 20 m.
• -In Italia le maree hanno ampiezza
praticamente irrilevante,
foce del fiume Rance
13 metri di dislivello
18.000 metri cubi al secondo
Soddisfa il 3% del fabbisogno energetico di tutta la Bretagna
Impianto off shore
Correnti
si producono attraverso canali che
uniscono regioni di mare a diverso
regime (es. stretto di Messina, stretto
di Gibilterra).
la velocità dell'acqua, variabile
con la quota, può raggiungere
anche alcuni metri/s.
Le forti correnti marine che attraversano
lo Stretto di Messina
hanno una potenzialità energetica
pari a quella prevista
dalla grande centrale idroelettrica in
costruzione in Cina
sul Fiume Azzurro: circa 15 Gw.
Turbina asse orizzontale
turbina Kobold
Piattaforma Ponte di Archimede sullo stretto di Messina
P=40 KW
turbina
gradiente termico
gradiente termico
ENERGIA GEOTERMICA
“GEOTERMIA”
• “geo”= terra
• “ thermos” = calore
Energia contenuta sotto forma
di calore nell'interno della terra
99% della terra t>1.000°C
0.1% t<100°C
ENERGIA GEOTERMICA
•gradiente geotermico è in media di 3°C
ogni 100 m di profondità
•In alcune zone è nettamente
superiore per la presenza di masse
magmatiche fluide o già solidificate
ma calde
L'energia termica accumulata in queste
zone viene resa disponibile da fluidi
geotermici (acqua meteorica).
• -oltre all'acqua in fase liquida, può
essere presente vapore ad elevato
contenuto energetico
• -Se i fluidi caldi rimangono entro il
serbatoio si possono avere
concentrazioni di energia termica di
interesse industriale a fini di
produzione di energia.
INDIVIDUAZIONE DEL SERBATOIO
•
•
•
-censimento di manifestazioni
geotermiche eventualmente presenti:
geyser, getti di vapore, fumarole,
sorgenti calde.
-indagini geologiche, geochimiche,
geofisiche
-perforazione di pozzetti esplorativi
(profondità di ca. 100 m) per misurare
il gradiente geotermico
1. -perforazione di pozzi profondi
qualche km, che accertino l'effettiva
esistenza e la consistenza di fluidi
2. -sviluppo del campo geotermico, con
la perforazione di un numero di pozzi
sufficiente a portare in superficie
quantità di fluido adeguate al suo
sfruttamento
RISORSE GEOTERMICHE EUROPEE
MAPPA GEOTERMICA DELL'ITALIA
UTILIZZO DEI BACINI
•stato fisico del fluido
•profondità del serbatoio
•temperatura dei fluidi
geotermici
l'utilizzazione principale di tale
energia è la generazione di energia
elettrica dal vapore naturale,
significato economico anche gli usi
diretti del calore geotermico
nella balneoterapia,
nel riscaldamento di edifici, serre
o in processi industriali.
CENTRALI GEOTERMOELETTRICHE
La tipologia degli impianti varia in funzione
del tipo di sistema
idrotermale disponibile
•vapore dominante
•acqua dominante ad alta temperatura
•acqua dominante a bassa temperatura
IMPIANTI
• a vapor secco,
• a singolo o doppio flash,
• a ciclo binario
• impianti ibridi
• impianti a ciclo combinato
CENTRALI VAPORE DOMINANTE
•vapore saturo
•vapore surriscaldato
Se il vapore e' ad alta temperatura
(150-250°C),
•viene convogliato in tubazioni,
(vaporodotti)
•inviato alla turbina, dove la sua
energia viene trasformata in energia
meccanica di rotazione
•infine trasformata dall’alternatore
in corrente alternata
CENTRALI A "VAPORE SECCO"
• In questo caso si parla di
centrali a vapore secco
(dry-steam plants),
in quanto il fluido geotermico è
solamente vapore.
CENTRALE GEOTERMOELETTRICA
CENTRALI ACQUA DOMINANTE
quando il fluido estratto rimane nello
stato liquido con un certa parte di
vapore, il sistema viene denominato
• ad acqua dominante ad alta
temperatura.
• acqua dominante a bassa
temperatura
CENTRALI A "SINGOLO FLASH"
• L'acqua, la cui temperatura varia da
circa 180 a 370 °C, arriva in superficie
e poiché passa rapidamente dalla
pressione del serbatoio a quella
dell'atmosfera, si separa (flash) in una
parte di vapore, che è mandato in
centrale, e una parte di liquido che è
reiniettato in serbatoio.
CENTRALE A "SINGOLO FLASH"
CENTRALI A “DOPPIO FLASH"
Se il fluido geotermico arriva in
superficie con temperature
particolarmente elevate, allora
può essere sottoposto per due
volte ad un processo di "flash"
CENTRALI A “CICLO BINARIO"
• Per acqua a temperature moderata
(tra i 120 e i 180°C), viene utilizzata
la tecnologia del ciclo binario.
• il fluido geotermico viene utilizzato
per vaporizzare, attraverso uno
SCAMBIATORE DI CALORE, un
secondo liquido (ad esempio
isopentano), con temperatura di
ebollizione più bassa rispetto
all'acqua.
“CICLO BINARIO"
CENTRALI A "CICLO COMBINATO"
• accoppiati un ciclo binario ed uno a singolo flash.
• dal fluido geotermico iniziale si ottiene, dopo il flash,
una parte di vapore (che va in turbina) ed una parte
liquida;
• la parte liquida a sua volta serve per vaporizzare il
fluido secondario (es. isopentano) del ciclo binario.
TELERISCALDAMENTO
• -Il teleriscaldamento è uno dei modi più
interessanti per usare direttamente i
fluidi geotermici a bassa temperatura
(80 - 100 °C).
• -tali fluidi possono essere usati solo
localmente, perché non possono essere
trasportati facilmente lontano dalle zone
di estrazione
TELERISCALDAMENTO FERRARA
• --serve 14.000 appartamenti
• --utilizza acqua calda a 102 °C a 4
km dalla città a 1.300 m di
profondità
• --Estraendo 250 m³/h di acqua, si
risparmiano circa 12.000 TEP/anno
GEOTERMICO SERRICOLO IN TOSCANA
• il vapore di scarico di una centrale
geotermoelettrica, anziché scaricarsi
liberamente in atmosfera, viene fatto
condensare.
• L'acqua calda così prodotta a 90°C
viene usata per il riscaldamento di
230.000 m² di serre, il risparmio di
combustibili fossili è di 68.000
TEP/anno.
ROCCE CALDE SECCHE"
(hot dry rock)
POMPA DI CALORE
• La pompa di calore è costituita da un
circuito chiuso, percorso da uno
speciale fluido (frigorigeno)
• che, a seconda delle condizioni di
temperatura e di pressione in cui si
trova, assume lo stato
• di liquido
• o di vapore.
POMPA DI CALORE
• fornendo energia con il compressore,
al fluido frigorigeno assorbe calore
dal mezzo circostante
• e, tramite il condensatore, lo cede al
mezzo da riscaldare.
POMPA DI CALORE
POMPA DI CALORE GEOTERMICA
