Nell’ambito della Delibera Regionale n. 1900 del 10/07/2009, l’Amministrazione regionale ha incaricato ARPA di eseguire uno studio sui potenziali impatti ambientali causati dagli impianti geotermici “a circuito chiuso", sistema basato sullo sfruttamento del calore presente naturalmente nel sottosuolo attraverso la circolazione di un fluido termovettore, senza utilizzo diretto dell’acqua di falda, a profondità comprese solitamente tra i 50 e i 200 m, caratterizzate da temperature naturali dell’ordine dei 10-12°C.
L’obiettivo del lavoro era comprendere come usare la risorsa geotermica a bassa temperatura nel territorio valdostano senza generare effetti ambientali collaterali, che essenzialmente possono consistere in:
- variazioni delle temperature del sottosuolo o della falda
- messa in comunicazione di acquiferi diversi a seguito delle perforazioni
- rilascio di sostanze inquinanti nel sottosuolo a seguito della rottura delle sonde.
L’indagine, condotta con la consulenza scientifica di ESI Italia coadiuvata da un’autorevole supervisione accademica (Prof. Pahud dell’Università di Lugano), ha avuto un approccio conoscitivo sperimentale basato su 3 siti pilota costruiti appositamente, individuati in contesti geo-morfologici diversi (uno nel fondovalle, in presenza di falda, e due su versante a diverse quote).
Presso ciascuno dei tre siti pilota le attività sperimentali si sono svolte nel seguente modo:
- posa in opera della sonda geotermica
- a 2 m di distanza dalla sonda geotermica, posa in opera di una sonda per misurare le variazioni termiche nel sottosuolo a diverse profondità
- esecuzione di test specifici per definire i valori di conducibilità termica media e di temperatura del terreno
- applicazione di cicli temporali di estrazione di calore dal sottosuolo, prolungati e intervallati con spegnimenti dell’impianto, per valutare la risposta del serbatoio geotermico allo sfruttamento nelle diverse condizioni.
La sperimentazione nei siti pilota ha consentito di ottenere indicazioni pratiche sulla progettazione degli impianti geotermici, quali:
- interdistanza tra le sonde in funzione dell’ampiezza complessiva della bolla di alterazione termica
- minima profondità utile di una sonda geotermica in funzione di quota, presenza di falda, fattori morfologici
- criterio pratico di dimensionamento in funzione della modalità di scambio termico (moti convettivi o conduttivi) nel volume di serbatoio interessato
- individuazione di una soglia di attenzione (quota intorno 2.000 m s.l.m.) oltre la quale è bene verificare il rischio di congelamento dei terreni
- indicazioni sulla modalità di esercizio in funzione delle condizioni idrogeologiche (per es. immagazzinamento di calore estivo con terreno interamente insaturo)
- principi per la calibrazione di modelli numerici di trasporto del calore nel terreno, da utilizzare in caso di richieste di autorizzazione di impianti con numerose sonde o con modalità di esercizio particolari.
Oltre alla sperimentazione, sono state affrontate le seguenti tematiche:
- elaborazione della Carta Preliminare del Potenziale Geotermico Superficiale della Valle d’Aosta, associando ai terreni superficiali dati di conducibilità termica da fonte bibliografica, strumento utile per dare indicazioni di massima circa la predisposizione del territorio ad ospitare impianti geotermici;
- elaborazione dell’Analisi di Rischio, ai sensi della normativa vigente per i siti contaminati, per valutare l’effetto sulla falda di un eventuale versamento del fluido termovettore.
