La caratterizzazione probabilistica del sottosuolo come strumento per l’ottimizzazione della progettazione integrata dei sistemi geotermici

• Main Author: Tinti, Francesco <1982>
• Other Authors: Bruno, Roberto
• Format: Doctoral Thesis
• Language: it
• Published: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna 2012
• Subjects: ING-IND/28 Ingegneria e sicurezza degli scavi
• Online Access: http://amsdottorato.unibo.it/4667/

L’utilizzo del reservoir geotermico superficiale a scopi termici / frigoriferi è una tecnica consolidata che permette di sfruttare, tramite appositi “geoscambiatori”, un’energia presente ovunque ed inesauribile, ad un ridotto prezzo in termini di emissioni climalteranti. Pertanto, il pieno sfruttamento di questa risorsa è in linea con gli obiettivi del Protocollo di Kyoto ed è descritto nella Direttiva Europea 2009/28/CE (Comunemente detta: Direttiva Rinnovabili). Considerato il notevole potenziale a fronte di costi sostenibili di installazione ed esercizio, la geotermia superficiale è stata sfruttata già dalla metà del ventesimo secolo in diversi contesti (geografici, geologici e climatici) e per diverse applicazioni (residenziali, commerciali, industriali, infrastrutturali). Ciononostante, solo a partire dagli anni 2000 la comunità scientifica e il mercato si sono realmente interessati ed affacciati all’argomento, a seguito di sopraggiunte condizioni economiche e tecniche. Una semplice ed immediata dimostrazione di ciò si ritrova nel fatto che al 2012 non esiste ancora un chiaro riferimento tecnico condiviso a livello internazionale, né per la progettazione, né per l’installazione, né per il testing delle diverse applicazioni della geotermia superficiale, questo a fronte di una moltitudine di articoli scientifici pubblicati, impianti realizzati ed associazioni di categoria coinvolte nel primo decennio del ventunesimo secolo. Il presente lavoro di ricerca si colloca all’interno di questo quadro. In particolare verranno mostrati i progressi della ricerca svolta all’interno del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali nei settori della progettazione e del testing dei sistemi geotermici, nonché verranno descritte alcune tipologie di geoscambiatori innovative studiate, analizzate e testate nel periodo di ricerca. === The use of the shallow geothermal reservoirs for heating and cooling purposes is a proven technique that allows to exploit, through appropriate geo-exchangers, omnipresent and inexhaustible energy, with a reduced cost in terms of greenhouse gas emissions. Therefore, the full exploitation of this resource is in line with the objectives of the Kyoto Protocol and it is described in European Directive 2009/28/EC (commonly known as: Renewables Directive). Given the considerable potential and affordable installation and operation costs, shallow geothermal energy has been exploited since the middle of the twentieth century in various contexts(geographical, geological and climate) and for different applications (residential, commercial, industrial, infrastructure). However, only since the year 2000, the scientific community and the market really began to be interested in the argument, which occurred as a result of economic and technical conditions. A simple and immediate proof of this can be found in the fact that in 2012 there is still no clear technical reference shared internationally, nor for design, nor for installation, nor for testing of the different shallow geothermal applications, despite a multitude of scientific articles published, thermal plants built and industry associations involved in the first decade of the twenty-first century. This research falls within this framework. In particular the progress of research undertaken within the Department of Civil Environmental and Materials Engineering in design and testing of geothermal systems will be shown, as well as some innovative geo-exchangers studied, analyzed and tested will be described