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Programma
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Classificazione delle risorse
Le manifestazioni naturali
Le aree geotermiche nel mondo
Il modello geotermico
Tipologie di campi geotermici
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ENERGIA GEOTERMICA
In senso geologico generale oppure in termini di fisica
terrestre è:
Tutto il calore a temperatura maggiore
di quella ambiente immagazzinato
nella parte solida del nostro pianeta.
La sua origine è strettamente connessa sia al fenomeno
di formazione primordiale della terra, sia ai processi di
decadimento isotopico degli elementi instabili (il secondo
fenomeno contribuisce per circa il 40% del flusso
conduttivo di calore).
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Introduzione
ENERGIA GEOTERMICA
E’ diffusa su tutta la terra, ma a
profondità diverse in relazione allo
spessore della crosta terrestre che
può variare da 12 a 60 km.
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Introduzione
GRADIENTE GEOTERMICO
∆T/ ∆m = 2-3 °C/100 m
60°C a 2.000 m di profondità
◊ in aree geotermiche
sino a 5-10 volte maggiore!
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FLUSSO DI CALORE GEOTERMICO
Per effetto del gradiente termico verticale
si genera una componente conduttiva del
calore dal basso verso la superficie..
q=−K∆T
q = 2 W/m°C * 0,03 °C/m= 0,06 W/m2
su una superficie di 1 km2,
il valore tipico del flusso termico vale
60 kW
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FLUSSO DI CALORE GEOTERMICO
Varia da 30 a 500 mW/m2
inferiore alcune migliaia di volte a
quella della radiazione solare (1000
W/m2) non è direttamente utilizzabile
dall’uomo.
In certe condizioni determina la
fuoriuscita di fluidi dalla superficie
dando luogo a manifestazioni naturali
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Il fenomeno Geotermico - I punti di calore
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Il fenomeno Geotermico - I punti di calore
La crosta oceanica
subdotta si immerge
nel mantello e subisce
una fusione parziale
La crosta terrestre per
effetto della
compressione si inarca
e da luogo a formazioni
vulcaniche
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MODELLO SEMPLIFICATO DELL’ENERGIA GEOTERMICA
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LE MANIFESTAZIONI NATURALI
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LE MANIFESTAZIONI NATURALI
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LE MANIFESTAZIONI NATURALI
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Iceland Hot spring “Geysir”
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SISTEMA GEOTERMICO
“ flussi convettivi di acqua nella parte
superiore della crosta, che in uno spazio
confinato, trasferiscono calore dalla
sorgente di calore alla sorgente fredda di
superficie, normalmente piccoli stagni di
acqua”
Tre elementi principali:
Sorgente di calore
Serbatoio
Fluido (vettore per il trasporto del calore)
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Sistemi Geotermici Idrotermali
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Sistemi Geotermici Idrotermali
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Sistemi Geotermici Idrotermali
Sono caratterizzati da:
– una estesa fonte di calore,
– una elevata anomalia termica superficiale,
– un acquifero confinato tra due complessi di
rocce impermeabili,
– una struttura sollevata del serbatoio,
– un'adeguata quantità di acqua, una elevata
permeabilità (primaria e/o secondaria)
dell'acquifero,
– sviluppo di circuiti di convenzione a scala
locale.
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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Diagramma PV dell’acqua
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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Classificazione dei sistemi geotermici
Sistemi idrotermali
– Ad acqua dominante
• Ad acqua calda
• A vapore umido
– A vapore dominante
Rocce calde secche
Sistemi geopressurizzati
– Salamoie altri sistemi comprendenti
– sistemi magmatici
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TIPOLOGIE DI CAMPI GEOTERMICI
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POTENZIALE GEOTERMICO
Risorse accessibili
“ Tutta l’energia termica immagazzinata tra la superficie della
terra e una data profondità, al di sotto di una specificata area,
e di cui si sia misura la temperatura”
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Risorse
Le "risorse", per ciascuna fonte primaria sono quelle, presenti
in una determinata area geografica, che sono accessibili e che
potrebbero essere utili, che sono già state identificate o che
sono ancora da scoprire, tenendo altresì conto delle
considerazioni sulle tecnologie da impiegare e sulla loro
economicità.
Riserve
Le "riserve", per ciascuna fonte primaria, sono la quota parte
delle risorse sfruttabili al momento o nell’immediato futuro.
Naturalmente il concetto di sfruttabilità è strettamente
correlato all’uso che se ne vuole fare: ad esempio una fonte
primaria può essere economicamente utilizzabile per produrre
calore ma non per produrre altra forma di energia
(meccanica,ecc.).
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MISURA DELLE FONTI PRIMARIE
Per valutare le risorse e le riserve di diverse fonti
primarie
di
energia,
ci
si
riferisce
convenzionalmente alle tonnellate equivalenti di
petrolio (tep), od ai milioni di tep: (Mtep),
necessarie per sviluppare una eguale quantità di
energia.
In Italia la conversione in “tep” dell’energia prodotta
da fonti rinnovabili (idrica, geotermica, eolica, solare,
ecc.) viene effettuata nella ipotesi convenzionale di
dover impiegare 2.200 kcal per produrre 1 kWh,
valore pari cioè al consumo specifico medio lordo
convenzionale delle centrali termiche tradizionali a
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vapore (2.200 kcal/kWh).
RISERVE MONDIALI
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RISERVE MONDIALI
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RISORSE E SOSTENIBILITA’
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SVILUPPO SOSTENIBILE
SVILUPPO
CHE
RISPONDE
ALLE
NECESSITA’ DEL PRESENTE, SENZA
COMPROMETTERE LA CAPACITA’ DELLE
GENERAZIONI FUTURE DI SODDISFARE
LE PROPRIE ESIGENZE”
Bruntland, 1987
• World Commission on Environment and Devolepment
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