Repubblica e Cantone Ticino
Sfruttamento dell’energia geotermica e dall’acqua sotterranea
Geotermia
L’energia geotermica è il calore presente nel sottosuolo, dovuto principalmente al raffreddamento della Terra e al decadimento degli elementi radioattivi che sono concentrati nella crosta terrestre.
Sotto i 10-20 m di profondità (dove scompare l’influsso della radiazione solare) la temperatura aumenta con un gradiente di circa 2.5 °C ogni 100m di profondità.
L’utilizzo più comune è quello di estrarre l’energia geotermica e usarla per il riscaldamento e la produzione di acqua sanitaria in connessione con una pompa di calore.
Le sonde geotermiche (sistemi che funzionano a basse temperature) rappresentano l’applicazione più comune nel Cantone Ticino: le sonde sono degli scambiatori di calore verticali a circuito chiuso (lunghezza tipica di 50-150 m), inseriti in un sondaggio e estraggono mediamente 50 W/m di energia termica.
I sistemi a circuito chiuso nel sottosuolo agiscono come scambiatore di calore: nei tubi circola un liquido termico, generalmente una miscela d’acqua, antigelo e additivi.
Una volta inserito il circuito nel foro, lo spazio vuoto viene riempito con una miscela di argilla e cemento che dopo l’indurimento forma un mantello permanente intorno alla sonda.
Captazioni di acqua sotterranea ad uso termico
Le captazioni ad uso termico prelevano acqua sotterranea con una pompa sommersa e la convogliano verso la pompa di calore dove cede o prende calore a seconda dell’uso (raffreddamento o riscaldamento); nella maggior parte dei casi si ricorre alla costruzione di pozzi filtranti verticali: la resa del pozzo, ossia il quantitativo di acqua estraibile, dipende dalla produttività della falda, dal suo spessore nella località considerata, dalla permeabilità dell’acquifero e dalle caratteristiche tecniche del pozzo stesso.
Nel progettare una captazione di acqua sotterranea è indispensabile considerare e valutare la distanza tra punto di presa e quello di resa, alfine di evitare la possibilità di un cortocircuito idraulico che portando acqua più fredda nell’opera di captazione, provocherebbe un perturbamento finale nella temperatura della falda, superiore ai 3°C consentiti.
Uno studio idrogeologico deve dimostrare la presenza di acque sotterranee in quantità e qualità soddisfacenti e la fattibilità dell’opera.
La figura illustra l’uso termico delle acque sotterranee per il riscaldamento.
Limitazioni
Gli impianti per lo sfruttamento termico delle acque sotterranee e per la geotermia possono essere realizzati, previa concessione, tenuto conto delle seguenti limitazioni:
- ammessi in Territorio rimanente (Tr) e nel settore di protezione delle acque superficiali (Ao);
- nel settore di protezione delle acque sotterranee (Au), il Cantone definisce le zone idonee alla posa di questi impianti, rispettivamente l’idoneità dell’impianto;
- vietati nelle zone di protezione delle acque sotterranee (zone S) e nelle aree di riserva idrica.
Principali rischi potenziali
Nel caso dello sfruttamento dell’energia geotermica, i principali rischi sono legati alla possibilità di inquinamento delle acque sotterranee durante la re-immissione, in particolare alle perdite di liquidi dai circuiti delle pompe di calore, cosi come ad apporti secondari.
Altro aspetto da considerare sono le interconnessioni fra acquiferi diversi (contenenti acque di diversa qualità e di diverso potenziale) che inducono modifiche nella qualità dell'acqua, sovente relazionate ad una costruzione difettosa dei pozzi.
Per quanto riguarda lo sfruttamento termico delle acque sotterranee, la modifica della temperatura delle acque sotterranee nelle prossimità degli impianti di restituzione può generare pennacchi di alterazione termica che possono influenzare altre captazioni ad uso termico diminuendo la loro efficienza e/o modificando la biocenosi presente nelle acque sotterranee.
I pozzi di captazione di acqua sotterranea comunicano direttamente con gli acquiferi sotterranei: deve dunque essere presa ogni misura atta a impedire che sostanze inquinanti entrino a contatto con questi ultimi.
