Analisi integrata del sottosuolo per lo sviluppo sostenibile dell'energia idrotermica e geotermica a bassa temperatura e la protezione ambientale

I cambiamenti climatici, gli ultimi avvenimenti geopolitici e la dipendenza da fonti fossili mettono a rischio la sicurezza e la continuità energetica a livello europeo e nazionale mentre la povertà energetica si sta diffondendo nella popolazione. Inoltre, l'impatto ambientale attribuito alle attività antropiche, nonché le risorse naturali limitate, impongono un continuo sviluppo della ricerca scientifica mirata alla ricerca di altre fonti di energia rinnovabili green, commercialmente sfruttabili, distribuite sul territorio, resilienti, possibilmente autonome, vicine agli utilizzatori/consumatori, sostenibili, che pur soddisfacendo i bisogni energetici non provochino danni alle diverse matrici ambientali (aria, acqua, sottosuolo).

Ciò rappresenta una grande sfida per la comunità scientifica che ragionevolmente vedrà nel prossimo futuro un notevole aumento e diffusione delle fonti energetiche rinnovabili, ad esempio, per il funzionamento di reti di teleriscaldamento, per le smart energy communities, dei PED (Positive Energy Districts) e l’autoconsumo.

In questo contesto, i sistemi di energia geotermica superficiale, se ben progettati, possono essere utilizzati per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria per edifici residenziali, commerciali, industriali o nel settore agricolo, soddisfacendo perfettamente tali esigenze con importanti benefici ambientali, economici, sociali e sanitari.

In questo contesto rientra il presente progetto di ricerca che è finalizzato alla valorizzazione e protezione delle georisorse e dell’ambiente nonché all’esplorazione delle risorse idrotermiche e geotermiche a bassa temperatura, quest’ultime anche mediante l’applicazione di innovativi approcci tecnologici e sistemi di monitoraggio. In particolare, il progetto prevede attività di ricerca teorica e sperimentale, sia in campo, sia in laboratorio.

I principali obiettivi e i metodi che verranno applicati possono essere sintetizzati in:

1. Esplorazione del sottosuolo: in aree selezionate verrà effettuata l’analisi integrata del sottosuolo mediante prove e misure in situ, analisi in laboratorio ed elaborazione dei dati mediante applicazione di approcci metodologici avanzati
2. Esplorazione idrogeotermica e di sistemi innovativi di geoscambio: verranno testati in laboratorio diversi materiali naturali granulari (es. sabbie, limi, argille,..) e composti artificiali (es. miscele cementizie) a diverso grado di saturazione e di esposizione agli agenti atmosferici
3. Valutazione del potenziale geotermico in una test area: in area selezionata verrà effettuata l’analisi integrata del sottosuolo che comprende la definizione del modello idrogeologico, idrochimico e termofisico concettuale, ai fini della mappatura del potenziale idrogeotermico.

La ricerca potrà produrre nuovi risultati teorici, sperimentali e applicativi, inerenti alle energie rinnovabili con focus sulle risorse geotermiche a bassa e media entalpia, oltre alle matrici ambientali indagate, quali acqua e sottosuolo.

A tal fine i risultati attesi posso essere sintetizzati in:

1. Determinazione del comportamento idrodinamico e idrochimico degli acquiferi e la loro vulnerabilità intrinseca alle fonti di inquinamento
2. Determinazione dei parametri termofisici di alcuni suoli e del loro comportamento a diverso grado di saturazione e di esposizione agli agenti atmosferici
3. Valutazione del potenziale geotermico in una area test e della sostenibilità di coltivazione del sottosuolo in termini energetici, ambientali e sociali.

Infine, i risultati dell’attività di ricerca potrebbero sostituire la base conoscitiva di partenza ed essere adottati dagli Enti predisposti alla pianificazione e protezione territoriale, le imprese, ai gestori delle reti di teleriscaldamento oltre a diventare uno strumento operativo per la creazione di smart energy communities e di Positive Energy Districts.

Si tratta di una ricerca sostenibile e inclusiva, orientata a generare modelli virtuosi di crescita e sviluppo nel settore delle risorse energetiche rinnovabili idrotermiche e geotermiche e nella protezione dell’ambiente.

L'importanza del progetto sta nel fatto di sostenere la ricerca e lo sviluppo di progetti e processi creando nuove catene di sapere in accordo con l’area tematica ‘Industria intelligente e sostenibile, energia e ambiente’ della SNSI 2014-2020, traiettoria ‘Tecnologie per le smart grid, le fonti rinnovabili e la generazione distribuita’ nonché alla protezione dell’ambiente contribuendo così al raggiungimento dei Sustainable Development Goals (SDGs) delle Nazioni Unite.

La ricerca proposta, infatti, permetterà di acquisire nuovi saperi scientifici in un ambito strategico e funzionale come lo studio delle risorse idrotermiche e geotermiche come fonti di energia rinnovabile, ecosostenibile e a bassissimo impatto ambientale contribuendo a incrementare la resilienza e l’autosufficienza del sistema energetico, a migliorare la qualità della vita nelle città e a favorire il ripopolamento dei piccoli centri urbani e delle aree rurali.

Geo.In.Tech s.r.l. - Urbino

Spin off dell'Università degli Studi di Urbino Carlo Bo

Durata: 6 mesi

Il progetto è coerente con l'Ambito di Ricerca e Innovazione 5.5 - "Clima, energia, mobilità sostenibile" del PNR 2021-2027

• Energia rinnovabile
• Idrogeologia
• Geotermia bassa e media temperatura
• Ambiente
• Sostenibilità