GEOTERMIA – Linee guida
3. Ricerca – Esplorazione di superficie

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Vedi anche INQUADRAMENTO NORMATIVO ENERGIA GEOTERMICA

Geotermica Energia pulita
GEOTERMIA – LINEE GUIDA
  1. Introduzione
  2. Ricognizione preliminare;
  3. Esplorazione di superficie;
  4. Perforazione;
  5. Studio di fattibilità;
  6. Tutela del suolo e della risorsa idrica;
  7. Qualità dell’aria;
  8. Monitoraggio e controllo del campo geotermico, della microsismicità, della subsidenza e delle pressioni di poro;
  9. Requisiti per il riconoscimento di impianto pilota sperimentale per produzione di energia elettrica.

3. Ricerca – Esplorazione di superficie

L’obiettivo della fase di ricerca è quello di raccogliere dati e informazioni scientifiche tali da minimizzare le incertezze che riguardano il sistema geotermico (temperatura, profondità, estensione, permeabilità, ecc.) prima di passare alla fase di perforazione, che risulta decisamente la più impegnativa dal punto di vista economico.

La ricerca in questa fase inizia con la raccolta di dati su base bibliografica e di letteratura e prosegue con l’esplorazione del suolo e del sottosuolo, utilizzando le metodologie geologiche, geochimiche e geofisiche che si ritengono necessarie per approfondire ed integrare le conoscenze disponibili relativamente alle aree interessate.

Durante questa fase gli approfondimenti di carattere ambientale a livello di caratterizzazione del cosiddetto “bianco”, ovvero del livello naturale dei parametri ambientali, rappresentano utili strumenti per le analisi e le conseguenti valutazioni di impatto ambientale richieste dalla normativa vigente.

3.1 Studi geologici e idrogeologici, di sottosuolo e di superficie

Al fine di disporre del quadro geologico e sismotettonico dettagliato dell’area interessata dalle attività, utile anche per la progettazione delle reti di monitoraggio, è opportuno che le Società richiedenti predispongano, ove non esistano informazioni sufficienti ricavabili da precedenti prospezioni o perforazioni, un piano di acquisizione delle informazioni geologiche utili alla costruzione di un modello geologico di serbatoio.

Il piano di acquisizione delle informazioni potrà comprendere, anche alla luce degli studi geologici precedentemente effettuati, i seguenti dati e documentazioni, che nel caso di elaborati tecnici dovranno essere rese in dimensioni adeguate:

  • almeno due sezioni geologiche: una perpendicolare ed una parallela alla struttura geologica che costituisce il serbatoio geotermico, in scala adeguata rispetto alle dimensioni dell’area interessata e del dominio di rilevazione (cfr. paragrafo successivo). L’area deve essere anche
    coperta da una carta geologica alla stessa scala delle sezioni, che contenga le sezioni stesse. Se presente, è opportuno verificare la carta di microzonazione sismica, relativa al quadro conoscitivo alla base del vigente strumento urbanistico comunale;
  • eventuali rilievi geofisici per la caratterizzazione del sottosuolo fino alle profondità comprendenti il serbatoio geotermico. Essi potranno comprendere rilievi elettromagnetici, rilievi sismici a riflessione 2D, e, quando possibile, acquisizione di sismica 3D nell’area ricadente all’interno del titolo minerario;
  • modello stratigrafico-strutturale 3D del dominio di rilevazione che includa gli orizzontigeologici che costituiscono l’obiettivo produttivo e le principali faglie identificate;
  • simulazione, in base alle caratteristiche petrofisiche del giacimento, della migrazione dei fluidi nell’intorno del serbatoio;
  • mappatura delle eventuali faglie attive adiacenti (entro 3 km) o prossime al serbatoio (entro 15 km) eseguita sulla base dei dati disponibili. Qualora tali faglie siano anche capaci (affioranti) secondo le indicazioni contenute nelle “Linee guida per la gestione del territorio in aree interessate da faglie attive e capaci (FAC)”, approvate dalla Conferenza delle Regioni e delle Province autonome nella seduta del 07/05/2015, prevedere rilievi ed indagini integrative, come previsto dalle citate Linee guida, al fine di valutarne la reale pericolosità;
  • verificare l’eventuale presenza di carte geologico-strutturali già realizzate nell’area di interesse;
  • stima delle variazioni di pressione (sulla base della producibilità/iniettività) in base ai dati previsti di emungimento o reiniezione, quindi in positivo o in negativo, associate alle attività
    minerarie di estrazione ed immissione dei fluidi;
  • valutazione, mediante modelli numerici previsionali, del volume intorno al pozzo attraverso il quale i fluidi reiniettati sono in grado di migrare (volumi di serbatoio interessati dalle variazioni di pressione maggiormente significative).

3.2 Indagini geochimiche

Generalmente si tratta della raccolta ed analisi chimico fisiche di campioni prelevati da manifestazioni superficiali liquide e aeriformi (sorgenti termali), comprese la misure di temperatura e di portata, che potrebbero essere ricondotte alla presenza di un sistema geotermico.

Le misure in campagna prevedono, di base, la determinazione dei parametri fisici, quali conducibilità e temperatura, e chimici quali il pH e l’alcalinità, incluse analisi isotopiche per lo studio del modello di circolazione delle acque.

Le analisi dell’aria, nonché quelle di laboratorio di rocce, mineralizzazioni idrotermali, suoli e fluidi risalenti in superficie dal sottosuolo completano il quadro per definire le condizioni di “ante operam”, ovvero antecedenti allo sviluppo del progetto (il cosiddetto “bianco”).

Dalle analisi chimiche e isotopiche dei campioni di gas e acqua si possono ricavare informazioni sul chimismo del fluido geotermico presente in profondità e sulle sue condizioni termiche e bariche.

La caratterizzazione chimico-fisica può essere integrata con un campionamento secondo una maglia regolare di opportuna densità.

3.3 Indagini geofisiche

Solitamente di tratta di indagini indirette, con acquisizione mirate all’individuazione della struttura geologica del sottosuolo a profondità di diversi chilometri, e la definizione dei volumi di roccia interessati dalla circolazione dei fluidi (meteorici, falde acquifere e fluidi geotermici).

Essi consistono nell’acquisizione dati precedentemente rilevati e nel loro riprocessamento, prospezioni e rilievi gravimetrici, magnetometrici, elettromagnetici passivi (magnetotellurici) e attivi (geoelettrici, TDEM), campagne di sismica a riflessione (2D e 3D) e talvolta anche a rifrazione, rilevazioni del gradiente di temperatura in pozzetti appositamente predisposti e determinazione del flusso di calore, monitoraggio sismico passivo.

Tra tutte le operazioni indicate, la più impegnativa sotto il profilo economico è senza dubbio l’esecuzione di rilievi sismici a riflessione 2D e 3D, con adeguata copertura, specialmente se si tratta dei rilievi 3D.

3.4 Studio di pre-fattibilità

Il risultato finale dell’intera attività di ricerca è rappresentato da uno studio di pre-fattibilità, che raccoglie in un contesto organico e coordinato tutta la serie di informazioni raccolte, sia tecnico-scientifiche che di altra natura, in un modello previsionale di possibile sviluppo del progetto, che costituisce lo strumento decisionale.

Il sistema geotermico oggetto delle valutazioni è schematicamente rappresentato attraverso un “modello concettuale”, che si basa sulle informazioni e sui dati conosciuti.

Un primo modello di massima, utile per alcune considerazioni di base, viene successivamente migliorato ed affinato, man mano che il numero e la qualità delle informazioni disponibili aumentano.

Nel momento in cui si decide di proseguire con lo sviluppo progettuale, sussistono in genere ancora rilevanti profili di incertezza sul serbatoio geotermico, che devono essere risolti nella fase successiva di indagine diretta a mezzo di perforazione, opportunamente ubicata sulla base dei fattori più rilevanti riscontrati.

Nel caso in cui le informazioni acquisite non rivelino sufficienti elementi favorevoli, l’esito finale dello studio di pre-fattibilità può risultare anche negativo, sconsigliando la prosecuzione di ulteriori investimenti.

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