Ricerca applicata in ambito geotermico

Nel primo anno di attività della Divisione per l’Efficienza Energetica degli Edifici, il Gruppo di Lavoro ENEA-CertiMaC ha operato attivamente in ambito geotermico, collaborando con molteplici realtà pubbliche e private del territorio nazionale.

Nell’ambito delle fonti energetiche rinnovabili, la geotermia ha un grande potenziale di sviluppo nel nostro Paese: rappresenta attualmente il 10% delle fonti rinnovabili italiane e si prevede possa raddoppiare grazie allla ricerca e allo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative volte a rimuovere le principali barriere alla sua diffusione. Una serie di interventi normativi sono stati emanati per fornire un ulteriore stimolo al settore. Il D.L. 194/2009 - Milleproroghe prevede che a partire da gennaio 2011 i comuni inseriscano nei propri regolamenti edilizi l’obbligo di dotare le unità abitative e gli edifici industriali di nuova costruzione di impianti di energia da fonti rinnovabili in grado di garantire una produzione di almeno 1 kW. Inoltre, con la prossima uscita delle parti terza e quarta delle norme tecniche UNI TS 11300 per la Certificazione energetica degli edifici, la fonte geotermica verrà ad assumere un peso sempre crescente nel contesto dell’efficienza energetica.

In questo ambito, il Gruppo di Lavoro ENEA-CertiMaC ha contribuito alla ricerca di settore qualificando, da un punto di vista termico con la misura diretta della conducibilità termica, numerosi materiali del sottosuolo, quali:
- pietre naturali di vario genere direttamente estratte in situ a differenti profondità litografiche;
- terreni argillosi carotati dal terreno a differenti profondità (prime misure di questo tipo in Italia presentati al Geotherm Expo, Exhibition and Conference. Ferrara, 23-25 sett. ‘09).

In questo modo è stato possibile determinare con esattezza il valore locale di conducibilità del terreno sul sito di installazione dell’impianto per poter così fornire, sinergicamente ai risultati del Thermal Response Test, una resa più realistica dell’impianto rispetto ai semplici e generalisti valori tabellari ricavabili dall’unico documento presente in letteratura e facente parte di una normativa DIN di origine tedesca.

Un altro valore aggiunto della ricerca sinora condotta sui materiali in ambito geotermico deriva dalle numerose prove realizzate sui materiali di riempimento per le sonde geotermiche. Questi svolgono un ruolo cruciale per la buona riuscita e l’efficienza dell’impianto geotermico con pompa di calore: vengono coloocati tra la sonda ed il terreno con un duplice scopo:
- massimizzare lo scambio termico sonda/terreno o sonda/falda;
- proteggere l’ambiente circostante e nello specifico la falda, se presente, da eventuali contatti con l’impianto per scongiurare qualsiasi interazione tra i due che possa portare a impatto ambientale della sonda stessa con alterazione delle condizioni al contorno.

E’ stato perciò fondamentale testare molti di questi materiali per dimostrare la loro elevata capacità di trasmettere calore in modo da mediare efficacemente lo scambio termico sonda/terreno.
Numerose le collaborazioni che CertiMaC ha avviato in questo campo con organismi di ricerca nazionali da tempo operativi in ambito geotermico:
- Università degli Studi di Bologna – Dipartimento DICMA;
- Università degli Studi di Padova – Dipartimento di Geoscienze;
- Università degli Studi di Urbino – Dipartimento di Scienze Geologiche.

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