Geotermia 3D by Gruppo 6

Geotermia definizione

cc661 — 2015-05-08 10:35:24 UTC

Per geotermia si intende la disciplina delle scienze della Terra che studia l'insieme dei fenomeni naturali coinvolti nella produzione e nel trasferimento di calore proveniente dall'interno della Terra. In senso lato il concetto può essere esteso anche nello studio degli altri pianeti. I suoi principi sono sfruttati a livello tecnologico nella produzione di energia elettrica e nella cogenerazione attraverso le centrali geotermiche a partire dall'energia geotermica associata.

Da Wikipedia

Sistemi geotermici ad alta temperatura

cc661 — 2015-05-08 10:41:03 UTC

Nei sistemi geotermici ad alta temperatura, le acque circolanti nel sottosuolo hanno temperature elevate, in genere superiori ai 140 ° C.
In questi sistemi vi può essere sia risalita di solo vapore “secco” e surriscaldato, in assenza di acqua in fase liquida (a costituire i cosiddetti “sistemi a vapore dominante“), sia risalita di acqua liquida mescolata a vapore (“sistemi ad acqua dominante“). Il vapore, prelevato attraverso pozzi e sistemi di tubazioni, viene utilizzato per mettere in movimento un sistema di turbine, che a loro volta producono energia elettrica. I sistemi a vapore dominante sono i più produttivi, perchè nei sistemi a vapore umido la fase liquida deve essere separata ed eliminata e questo comporta un dispendio di energia.
I sistemi a vapore secco sono piuttosto rari e nel mondo se ne contano soltanto quattro: Larderello e M. Amiata (Italia), The Geysers (California), Matsukawa (Giappone) e Kawah Kamojang (Indonesia), mentre tra quelli a vapore umido i più importanti sono quelli di Wairakei (Nuova Zelanda) e Cerro Prieto (Messico).

Da Eniscuola

Sistemi geotermici a bassa temperatura

cc661 — 2015-05-08 10:43:49 UTC

Nei sistemi a bassa entalpia, con temperature inferiori ai 140° C, la produzione diretta di energia elettrica dal vapore non è in genere conveniente. Tuttavia, se le temperature sono superiori ai 90° C è possibile utilizzare i fluidi caldi per far vaporizzare un secondo fluido, a punto di ebollizione più basso (come freon, isobutano o cloruro di etile), ottenendo così vapore per la produzione indiretta di energia elettrica, anche se il rendimento di questo processo è piuttosto basso.
Le acque calde, però, si prestano ad una molteplicità di usi, con uno schema “a cascata”, che utilizza dapprima i fluidi caldi per usi che richiedono temperature più elevate, e riutilizzandoli successivamente per usi che richiedono temperature meno elevate via via che il fluidi si raffreddano.
Fonte Eniscuola

I campi geotermici

cc661 — 2015-05-08 10:46:00 UTC

Le zone caratterizzate da un elevato e anomalo flusso di calore sono quelle dove è maggiore la liberazione di energia dal sottosuolo, tuttavia per poter utilizzare questa fonte energetica oltre alle rocce calde occorre un altro ingrediente fondamentale: l’acqua.

L’acqua, a contatto con le rocce calde nel sottosuolo, si riscalda e, se le condizioni di temperatura e pressione lo permettono, può anche passare allo stato di vapore. Per comprendere i fenomeni in queste zone anormalmente calde, occorre ricordare che la temperatura alla quale l’acqua si trasforma in vapore è di 100° C, ma a 10 atm , sale a 180° C. In questo modo, quindi, le pressioni elevate mantengono l’acqua allo stato liquido anche a temperature molto più elevate dei 100° C Le aree dove un elevato flusso di calore riscalda le acque sotterranee si dicono campi geotermici e in genere vengono distinti in sistemi geotermici ad alta e bassa temperatura (detti anche sistemi ad alta e bassa entalpia). Sono queste le aree dove è possibile, con opportune tecnologie, sfruttare l’energia naturale della Terra per produrre energia elettrica, per il riscaldamento domestico e per diversi altri usi industriali.

Da Eniscuola

Le centrali geotermiche

cc661 — 2015-05-08 10:52:49 UTC

Le centrali geotermoelettriche possono essere di diversi tipi: “a contropressione” se il vapore, dopo essere stato sfruttato, viene liberato in atmosfera; “a condensazione“, se il vapore già utilizzato, viene condensato e nuovamente iniettato nel sottosuolo, attraverso un apposito pozzo. Le centrali “a flash” vengono installate con fluidi “ad acqua dominante” e sono dotate di un separatore che separa il vapore da avviare alla turbina, dall’acqua che viene poi eliminata.

Da Eniscuola

Dove si trovano i campi geotermici

cc661 — 2015-05-13 06:34:17 UTC

Facendo riferimento alla teoria della “tettonica a zolle” le aree geotermiche più calde del globo, si trovano lungo i margini di rottura o di collisione delle zolle.
La rottura di una zolla determina lunghe fessure nella crosta terrestre, da cui il magma sale in superficie.
Importanti aree geotermiche sono anche i “punti caldi” come le Hawaii, le Galapagos, le Canarie e il cosiddetto “bombamento etrusco”, tra la Toscana e l’Alto Lazio.
Nelle zolle continentali, invece, sono racchiusi grandi bacini sedimentari con risorse geotermiche a bassa temperatura come quelli di Francia, Ungheria e Cina.
L’Italia è il Paese “geotermicamente” più caldo d’Europa, anche se, finora, lo sfruttamento delle sue risorse geotermiche si è sviluppato solo nell’area centro-settentrionale.

Da Eniscuola

Storia dello sfruttamento di energia geotermica

cc661 — 2015-05-13 06:38:09 UTC

L’utilizzo delle acque geotermiche è antichissimo e risale probabilmente al Paleolitico superiore. Tuttavia, il suo sviluppo in chiave più specificamente sanitaria ha avuto origine in Giappone e in Italia circa 2000 anni fa. Ma, mentre in Giappone si è limitato entro i confini nazionali, dall’Italia i Romani lo hanno diffuso in tutte le regioni dell’Impero (Ungheria, Germania, Francia, Spagna, Gran Bretagna, Turchia e Paesi Arabi).

Da Eniscuola

Una fonte rinnovabile e inesauribile

cc661 — 2015-05-13 06:42:52 UTC

L’energia ricavata dal sottosuolo è energia rinnovabile, anzi, praticamente inesauribile, e molto pulita: l’utilizzo del calore endogeno, infatti,non produce emissioni di alcun genere, né di CO_2,né di altri gas (come composti dello Zolfo o ossidi di Azoto), né polveri sottili.

Si tratta, infatti, di un sistema a bassissima emissione di CO₂e di gas nocivi per l’ambiente: le emissioni sono legate alla quota di energia elettrica necessaria al funzionamento delle pompe di calore, ma, come si può osservare analizzando i rendimenti di queste ultime, l’energia termica ricavata al sottosuolo e “incrementata” dalle pompe è di 4 volte superiore all’ energia consumata.

Da Eniscuola

Come funzionano le centrali geotermiche

cc661 — 2015-05-15 10:48:43 UTC

Le centrali geotermiche sono centrali in grado di sfruttare il calore geotermico. Il flusso di vapore proveniente dal sottosuolo, liberamente oppure canalizzato tramite perforazione geologica in profondità, produce una forza tale da far muovere una turbina; l’energia meccanica della turbina viene trasformata in elettricità tramite un alternatore. Nei sistemi geotermici a vapore dominante, l’energia geotermica può essere utilizzata per produrre energia elettrica, inviando il vapore, attraverso dei vapordotti, a una turbina collegata a un generatore di corrente. Se il fluido non raggiunge una temperatura sufficientemente elevata, l’acqua calda potrà essere utilizzata per la produzione di calore per esempio in impianti di teleriscaldamento.

Da Eniscuola

il contributo del sole

cc661 — 2015-05-20 06:58:39 UTC

Il sottosuolo non riceve energia solo dal profondo del pianeta. L’energia del Sole riscalda la superficie terrestre e circa il 47% viene direttamente assorbita dal suolo: le temperature nei primi metri del sottosuolo subiscono quindi delle variazioni giornaliere e stagionali, in funzione dell’irraggiamento ricevuto. Queste variazioni sono più sensibili nei primi decimetri, o metri, poi si affievoliscono fino a che, al di sotto dei 20 m circa, le temperature non risentono più delle temperature esterne, ma solo del gradiente geotermico. La possibilità di utilizzare quantità anche minime di energia termica permette di ricavare calore anche da questo strato più superficiale: in questo caso, si sfrutta non tanto il calore interno del pianeta, ma l’energia indirettamente fornita dal Sole (quindi, in questo caso, il termine “geotermia” è utilizzato impropriamente, ma, trattandosi della medesima tecnologia, di solito anche questo settore di utilizzo viene fatto rientrare tra le fonti geotermiche).

Da Eniscuola

Diffusione dell' energia geotermica

cc661 — 2015-05-22 10:27:06 UTC

Le installazioni di geotermia domestica sono in grado di sostituire completamente l’impianto tradizionale a combustione, con una soluzione autonoma e non solo integrativa . Sono impianti particolarmente adatti a soddisfare le richieste di piccole abitazioni, villette isolate o piccoli gruppi di case, ma anche scuole, sale comunali, palestre, piscine. Per questo in moltissimi Paesi molte famiglie decidono di adottare, sempre più spesso, questo tipo di energia alternativa per il riscaldamento. Ma questo sistema non viene utilizzato solo per abitazioni: negli ultimi anni, si sta assistendo ad un vero e proprio boom delle pompe di calore geotermiche anche per serricoltura, itticoltura e balneologia e in molti Paesi del Nord anche per riscaldare i marciapiedi e le strade e mantenerli liberi dal ghiaccio durante l’inverno. Lo stesso impianto che garantisce il riscaldamento in inverno fornisce climatizzazione in estate e la produzione costante di acqua calda, con una produzione di energia termica che non varia nel corso dell’anno. Nel nostro Paese, la geotermia domestica sta iniziando solo ora a prendere piede, ma in moltissimi Paesi è già una tradizione consolidata.

Questo sistema permette, infatti, ai proprietari un grande risparmio in termini di bolletta del riscaldamento invernale, garantisce acqua calda e casa fresca quasi gratuite in estate, e rappresenta un grande risparmio “globale” anche per l’ambiente, in termini di minor consumo di combustibili fossili e conseguente riduzione delle emissioni di gas serra.

Da Eniscuola

Il funzionamento di una centrale geotermica

cc661 — 2015-05-22 10:36:42 UTC

Una fonte più sana per le abitazioni

cc661 — 2015-05-27 06:55:09 UTC

I benefici per l’ambiente di questa nuova forma di sfruttamento dell’energia geotermica sono indubbi, ma non solo a livello “globale”: anche all’interno dell’abitazione questo sistema contribuisce a creare un’atmosfera più sana. Non essendoci, infatti, fiamme libere, non si producono gas di scarico, nè fumi, nè polveri e non viene bruciato ossigeno, per cui l’aria all’interno dell’abitazione risulta più pulita: nelle case in cui si utilizza questo tipo di riscaldamento, non vi saranno problemi di depositi neri sulle pareti e sulle suppellettili (quelli che ci costringono, invece, di solito alla periodica imbiancatura della nostra abitazione).
Anche il riscaldamento a pannelli radianti a bassa temperatura è più salubre: permette, infatti, di regolare molto meglio la temperatura delle stanze, che risulterà più uniforme, e non concentrata in prossimità del radiatore, l’aria sarà anche meno secca, e la bassa temperatura dei pannelli non creerà i problemi di sensazione di calore alle gambe che creano invece i pannelli radianti a più alta temperatura: i nostri pavimenti saranno piacevolmente tiepidi in inverno e gradevolmente freschi in estate.
Gli impianti geotermici domestici sono anche molto sicuri: non vi è combustione, quindi non vi sono fiamme libere, nè tubature che portano gas, nè bombole o serbatoi di sostanze infiammabili (come gasolio o GPL) e la possibilità di incidenti è praticamente nulla.

Da Eniscuola

Costi e risparmi

cc661 — 2015-05-29 10:24:06 UTC

Grazie all’utilizzo di dispositivi tecnologicamente molto avanzati, il rendimento di un impianto di geotermia domestica è molto alto: con un riscaldamento a pannelli radianti (il più redditizio con questa forma di energia), i risparmi sui costi di riscaldamento sono per lo meno del 60% rispetto ai tradizionali sistemi di riscaldamento a metano, e possono arrivare fino all’80% rispetto a sistemi a gasolio o GPL. Per dare un’idea del risparmio possibile, basta osservare che il riscaldamento per un anno costa, per ogni m2 di superficie da riscaldare dai 4,6 ai 7 € per un impianto geotermico, dai 9 ai 13,7 € per un impianto a metano, e dai 14 ai 21,7 € per un impianto a GPL. La produzione di acqua calda permette di risparmiare circa il 30% durante l’inverno, mentre durante l’estate la produzione è gratuita, in quanto l’acqua viene riscaldata (a circa 60 – 70°C) utilizzando il calore sottratto all’aria per la climatizzazione.

Da Eniscuola

Il principio geotermico

cc661 — 2015-05-29 10:27:40 UTC

penetrando in profondità nella superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata, aumentando mediamente di circa 30 °C per km nella crosta terrestre (30 °C/km e 80 °C/100 km rispettivamente nel mantello e nel nucleo, si tratta di valori medi, in alcune zone infatti, si possono trovare gradienti decine di volte inferiori o maggiori). I giacimenti di questa energia sono però dispersi e a profondità così elevate da impedirne lo sfruttamento. Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, è necessario individuare le zone con anomalia termica positiva dove il calore terrestre è concentrato: il serbatoio o giacimento geotermico. Per ottenere un ottimale riscaldamento di case o serre viene messa in atto l'azione di fluidi a bassa temperatura; invece, per ottenere energia elettrica si fa uso di fluidi ad alte temperature.

Web page "EniScuola"

cc661 — 2015-05-29 10:44:12 UTC

L'area geotermica di Lardarello

cc661 — 2015-05-29 10:53:02 UTC

L'area geotermica di Larderello dista meno di un'ora di auto dall'agriturismo La Torretta ed è particolarmente affascinante per le attività di sfruttamento della risorsa geotermica, una fonte di energia rinnovabile ed a basso impatto ambientale, che soddisfa un quarto del fabbisogno energetico della regione Toscana.
Così, accanto alle manifestazioni naturali come le putizze ed i lagoni, il territorio è caratterizzato dall'intreccio dei vapordotti che imbrigliano il vapore sprigionato dai soffioni e lo convogliano verso le centrali geotermoelettriche.
Lo spettacolo è suggestivo: bianche colonne di vapore si sprigionano da fessure nel terreno, dai soffioni dismessi e dalle torri delle centrali geotermoelettriche, ed il paesaggio asssume un aspetto infernale, tanto che da secoli la zona è chiamata "Valle del Diavolo".
Da non mancare la visita a due geomusei: il Museo della Geotermia di Larderello, che illustra la nascita di una esperienza unica al mondo, ed il nuovo Museo delle Energie del Territorio di Radicondoli, emblema del successivo sviluppo dell'energia geotermica.

http://www.siena-agriturismo.it/soffioni_di_larderello.htm