INDagini ambientali e modellazione numerica di flusso e trasporto per l’analisi di sostenibilità di Impianti Geotermici Open loop

Abstract

L’uso di sistemi geotermici a bassa e bassissima entalpia tipo open-loop è diffuso in molti contesti, soprattutto urbani, principalmente a servizio di insediamenti residenziali e produttivi di medie-grandi dimensioni (strutture ricettive, centri commerciali, edifici direzionali, ecc.). Questi impianti possono infatti impiegare sistemi di geoscambio in grado di trasferire e immagazzinare calorie e frigorie e realizzare strutture termiche attraverso l’uso di scambiatori e pompe di calore. Generalmente, si tratta di impianti che prelevano e reimmettono acqua da sistemi idrici sotterranei, anche se l’impatto sugli acquiferi superficiali è da valutare con attenzione, sia da un punto di vista quantitativo che qualitativo. La verifica di sostenibilità di questi impianti, economicamente vantaggiosi rispetto a quelli a circuito chiuso, richiede infatti lo studio degli effetti a medio/lungo termine che lo sfruttamento della risorsa può causare sulle caratteristiche chimico-fisiche delle acque da cui si estrae calore, nonché un’accurata valutazione delle possibili interferenze tra corpi idrici utilizzati e utilizzabili situati a diversa profondità.
La ricerca proposta intende approfondire tale problematica nel contesto urbano della città di Firenze, dove i primi impianti di questo tipo sono in fase di realizzazione, mediante lo studio e l’analisi: a) delle caratteristiche idrogeologiche degli acquiferi presenti; b) degli aspetti tecnico-normativi, con particolare riferimento alla legislazione e regolamentazione regionale e alla sua armonizzazione con le norme sovraordinate e quelle di altre regioni italiane; c) di modelli numerici adottabili, confrontando le soluzioni e i software esistenti ed evidenziando potenzialità e limiti dei più diffusi tra di essi; d) della definizione ed attuazione di sistemi di monitoraggio da impiegare ex-ante ed ex-post nella progettazione e realizzazione di siffatti impianti, con riferimento ai vincoli progettuali, alle esigenze di salvaguardia e alla tutela della risorsa pubblica; e) di alcuni casi di studio puntuali, in corso di realizzazione o progettazione, evidenziandone caratteristiche e difficoltà applicative.
Il progetto, realizzato in collaborazione con partner industriali (micro-impresa) e istituzionali (amministrazione comunale), ha ragguardevoli ricadute di tipo occupazionale, oltre a formare un profilo professionale ad alta specializzazione in un settore in prevedibile espansione.