Studio «Energia dall’interno della Terra: la geotermia di profondità quale fonte energetica del futuro?»

Introduzione | Svolgimento | Risultati / Downloads | Manifestazioni | Contatto | Link

Introduzione

Cos'è la geotermia di profondità?
La geotermia è energia termica prodotta in grandi quantità sotto la superficie terrestre. In Paesi come gli Stati Uniti, le Filippine o l'Italia è già ampiamente diffusa la geotermia superficiale, e cioè lo sfruttamento del calore immagazzinato sotto forma di acqua bollente o vapore acqueo nei primi 400 m della crosta terrestre per produrre calore ed elettricità. In Svizzera suscita sempre più attenzione quale fonte energetica teoricamente inesauribile, rinnovabile e a basse emissioni di CO2 la geotermia di profondità (oltre 400 m). La geotermia di profondità si suddivide in geotermia idrotermale e petrotermale. I sistemi idrotermali sfruttano l'acqua o il vapore acqueo presenti in profondità, mentre nei sistemi petrotermali (o «Enhanced Geothermal System», EGS) l'acqua deve dapprima essere iniettata nella roccia. A tal fine essa è spinta in condizioni di forte pressione in fessure e fratture allargate artificialmente. 

Opportunità e rischi della geotermia di profondità
La geotermia di profondità si prospetta come una forma energetica rinnovabile, pulita e a basso impatto ambientale (nessuna ripercussione sulla biodiversità, bassa impronta ecologica). Può fornire energia o elettricità in modo costante, indipendentemente dal soleggiamento, dalle precipitazioni, dal vento e dalle condizioni meteorologiche, ed è una fonte prodotta in loco che garantisce un'elevata sicurezza dell'approvvigionamento. Può inoltre essere impiegata sia per riscaldare sia per raffreddare.

I sistemi petrotermali stanno tuttavia solo muovendo i primi passi e devono ancora superare alcune sfide tecnologiche. La tecnologia EGS può segnatamente causare microsismi (terremoti), un aspetto problematico per la sua accettabilità. Occorre anche armonizzare e chiarire le condizioni quadro giuridiche a livello federale: non esistono infatti linee guida sulla proprietà dei dati geologici, dati che oltretutto sono spesso difficilmente accessibili. Attualmente manca inoltre una valutazione dettagliata delle risorse idrotermali e petrotermali in profondità e dei loro potenziali per la produzione di elettricità e calore. Siccome lo stato delle conoscenze è scarso, i rischi finanziari sono ancora notevoli e per ora la tecnologia EGS non si è sviluppata sul piano commerciale. Devono ancora essere esaminate anche le conseguenze (pro e contro) dello sfruttamento della geotermia di profondità per l'ambiente. 

Perché uno studio di TA-SWISS dedicato a questo tema?
Attualmente questa forma di energia suscita consensi anche negli ambienti politici, benché manchino conoscenze affidabili sulle sfide connesse ai sistemi di sfruttamento. Prima di costruire impianti per la geotermia di profondità vi sono numerosi interrogativi da chiarire (cfr. «obiettivi dello studio»). Singoli studi su aspetti specifici, come la tecnologia o l’accettazione, sono già disponibili, ma manca un’analisi globale interdisciplinare.

Obiettivi dello studio
Le priorità dello studio sono:

  • illustrare le prospettive future (opportunità e rischi) della geotermia di profonditàvalutare
  • valutare le risorse geotermiche di profondità e il potenziale per la produzione di elettricità geotermica in Svizzera
  • descrivere lo stato e le possibilità di sviluppo degli attuali metodi di prospezione, come la geotermia idrotermale e petrotermale
  • valutare le prospettive di trovare risorse adeguate per progetti geotermici, le capacità di perforazione e l'economicità degli impianti geotermici (tenendo conto delle strategie della Svizzera in materia di politica energetica)
  • determinare le conseguenze (pro e contro) dello sfruttamento della geotermia di profondità per l'ambiente, p. es. potenziale di riduzione del CO2, terremoti
  • illustrare l'attuale cornice giuridica in Svizzera a livello federale, cantonale e comunale nonché a livello internazionale, compreso l'accesso ai dati geologici
  • analizzare la percezione pubblica della tecnologia e dei possibili pericoli (p. es. eventi sismici) 

[TOP]

Svolgimento

Metodo
Lo studio si articola su otto livelli: 

  • risorse: analisi della letteratura relativa alla valutazione del potenziale delle risorse geotermiche in Svizzera e nuova valutazione del loro potenziale
  • tecnologia: analisi della letteratura e interrogazione di esperti sullo stato delle tecnologie geotermiche attuali e previste
  • economia: modello di costo che consenta di tracciare una «curva di costo» della produzione geotermica in Svizzera
  • ambiente: metodi di «valutazione dell’impatto del ciclo di vita» volti a quantificare l’impatto sulla salute umana nonché sugli ecosistemi e sulla qualità delle risorse
  • rischi: analisi della letteratura relativa a rischi geotermici involontari, quantificazione di indicatori di rischio e valutazione comparativa dei rischi mediante la banca dati ENSAD del PSI; analisi della letteratura relativa ai rischi sismici e valutazione del loro impatto sul potenziale geotermico in Svizzera; analisi della letteratura relativa alla percezione dei rischi della geotermia di profondità, analisi del contenuto della stampa e di documenti pubblici
  • regolamentazione: analisi della letteratura relativa alla situazione giuridica attuale in relazione alla geotermia e interrogazione di esperti nonché autorità
  • opinione pubblica: focus group dedicato all’analisi della percezione pubblica e analisi del dibattito sulla geotermia nel Social Web
  • integrazione: integrazione dei risultati, bilancio globale in base alla valutazione degli esperti nonché all’«analisi decisionale multicriterio» (MCDA); formulazione di raccomandazioni per vari gruppi target

Calendario
Inizio del progetto: marzo 2013 | Fine: estate 2014

[TOP]

Risultati e downloads

Energy from the Earth. Deep Geothermal as a Resource for the Future? TA-SWISS Study TA/CD 62/2015, Stefan Hirschberg, Stefan Wiemer, Peter Burgherr (eds.), vdf Hochschulverlag AG, 524 Seiten, CHF 57.00 / EUR 49.80 (D)
ISBN 978-3-7281-3654-1 (Buch) / Download open access (TA 62/2015 e)

«Tiefengeothermie – Rechtslage und Empfehlungen», deutsche Übersetzung des Kapitels 7 «Legal Opinion» der Studie.

Energia elettrica dal sottosuolo. Sintesi dello studio. Centro per la valutazione delle scelte tecnologiche (ed.), TA-61A/2014, 
Berna, 2014 (
TA 62A/2014 i)

[TOP]

Manifestazioni

Disponibili a completamento del progetto

[TOP]

Contatto

Comitato di patronato

  • Centro per la valutazione delle scelte tecnologiche TA-SWISS
  • Ufficio federale dell'energia UFE
  • Commissione per la tecnologia e l'innovazione CTI
  • Accademia svizzera delle scienze tecniche SATW  

Persone coinvolte nel progetto

Responsabile del progetto presso TA-SWISS

  • Dr. Christina Tobler, TA-SWISS. E-Mail

Coordinatori del progetto

  • Dr. Stefan Hirschberg, responsabile laboratorio di analisi di sistemi energetici, Dipartimenti di ricerca energetica, Istituto Paul Scherrer PSI, Villigen
  • Prof. Dr. Stefan Wiemer, Servizio sismico svizzero (SED), ETH-Hönggerberg, Zurigo
  • Prof. Dr. Dr. h.c Ortwin Renn, direttore scientifico e amministratore, Dialogik, Stoccarda, Germania 

Gruppo di accompagnamento

  • Dr. Gunter Siddiqi, Ufficio federale dell'energia UFE, Berna, presidente del gruppo di accompagnamento
  • Jürg Balmer, Ufficio federale della protezione della popolazione UFPP, Berna
  • Willy R. Gehrer, Siemens Schweiz AG, Electrosuisse, Zurigo, delegato della SATW
  • Dr. Monika Gisler, Unternehmen Geschichte & Entrepreneurial Risks, ETH, Zurigo
  • Elmar Grosse Ruse, WWF Svizzera, Zurigo
  • Dr. Rolf Hügli, Accademia svizzera delle scienze tecniche SATW, Zurigo
  • Dr. Peter Meier, Geo-Energie Suisse AG, Zurigo
  • Thomas Müller, Schweizer Radio DRS, Basilea
  • Dr. Kurt Nyffenegger, Sektion Grundwasser & Wasserversorgung, AWEL, Zurigo
  • Prof. Dr. Etienne Poltier, Faculté de droit de Lausanne, Université de Lausanne
  • Prof. Katharina Prelicz-Huber, Vpod, Zurigo
  • Dr. Berthold Schmidt, delegato della CTI, Berna
  • Jörg Uhde, Axpo Power AG | Neue Energien, Glattbrugg
  • Dr. Pascal Vinard, BKW Energie AG
  • Dr. Felix Würsten, giornalista scientifico, Zurigo
  • Dr. Roland Wyss, GEOTHERMIE.CH, Società Svizzera per la Geotermia SSG - SVG, Frauenfeld
  • Olivier Zingg, Geo-Energie Suisse AG, Zurigo  

[TOP]

Link

Link sull’argomento
Sito web dell’Ufficio federale dell’energia UFE «Geotermie»: www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=fr&name=fr_95860397.pdf

Rapporto del Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag TAB (2003): «Möglichkeiten geothermischer Stromerzeugung in Deutschland»:www.tab-beim-bundestag.de/de/publikationen/berichte/ab084.html 

[TOP]

Project
Short Title: Deep geothermal energy
Long Title: Energy from the earth's interior: Deep geothermal energy as the energy source of the future?
Short Description: The study will investigate the reporting of Synthetic Biology in selected print media from the German- and French-speaking parts of Switzerland. Discussions with experts should then enable any misunderstandings in conveying this newly evolving scientific discipline to be clarified.
Start: 2012
End: 2014
Partner Institutes:
Scope Countries:
Contact Person: Bellucci, Sergio
Home Page URL: http://www.ta-swiss.ch/en/projects/mobility-energy-climate/deep-geothermal-energy/
Focus: Mobility, Energy, Climate
Project Leader:
Other Members:

Il progetto in sintesi

Il progetto in breve
La geotermia di profondità è entrata a far parte delle fonti energetiche rinnovabili in cui ripone speranze la Svizzera per realizzare la svolta energetica. La geotermia di profondità, che si prospetta come una forma energetica rinnovabile, pulita e a basso impatto ambientale, suscita consensi anche negli ambienti politici. Mancano tuttavia esperienze affidabili sulle sfide dei metodi di prospezione: le sfide tecnologiche, la valutazione delle risorse, le prospettive di trovare risorse adeguate, il possibile impatto ambientale e la sismicità, la percezione pubblica della tecnologia e l'adeguatezza della cornice giuridica ad esempio. Inoltre non è chiaro quanto sia grande il potenziale della produzione di elettricità geotermica.
Lo scopo del presente studio interdisciplinare è di evidenziare le prospettive future (opportunità e rischi) della geotermia di profondità quale fonte energetica e formulare raccomandazioni su misura per la Svizzera indirizzate ai decisori della politica, dell'economia e dell'amministrazione. 

Progetto: marzo 2013 – estate 2014 

Pubblicazioni: rapporto finale e sintesi

Coordinatore del progetto: Dr. Stefan Hirschberg, Istituto Paul Scherrer PSI, Villigen 

Geothermie.jpg