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Studio e mappatura delle potenzialità della geotermia a bassa entalpia nella Provincia di Cuneo

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Studio e mappatura delle potenzialità della geotermia a

bassa entalpia nella Provincia di Cuneo

Relazione tecnica

Dr. Ing. Alessandro Casasso

Prof. Rajandrea Sethi

POLITECNICO DI TORINO

Dipartimento di Ingegneria per l’Ambiente, il

Territorio e le Infrastrutture (DIATI)

Corso Duca degli Abruzzi 24 -10129 Torino

Progetto cofinanziato da

FONDAZIONE CASSA DI RISPARMIO DI CUNEO

Via Roma 17 – 12100 Cuneo

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Sommario

Sommario .......................................................................................................................................................... 2

Premessa ........................................................................................................................................................... 4

1 Introduzione .............................................................................................................................................. 5

1.1 Risparmio energetico ed energie rinnovabili: dati e scenari ............................................................. 5

1.2 Le pompe di calore geotermiche ..................................................................................................... 10

1.3 Impianti a circuito chiuso ................................................................................................................ 11

1.3.1 Sonde geotermiche verticali .................................................................................................... 11

1.3.2 Pali geotermici ......................................................................................................................... 17

1.3.3 Impianti geotermici a circuito chiuso a sviluppo orizzontale .................................................. 17

1.4 Impianti a circuito aperto ................................................................................................................ 19

1.5 Aspetti economici e ambientali ....................................................................................................... 22

1.5.1 Riduzione delle emissioni di gas serra ..................................................................................... 22

1.5.2 Sicurezza e rischi ambientali .................................................................................................... 22

2 Leggi, norme e procedure in materia di geotermia a bassa entalpia ...................................................... 24

2.1 Legislazione nazionale ..................................................................................................................... 24

2.1.1 Codice Civile ............................................................................................................................. 24

2.1.2 D. Lgs. 28/2011 (Energie rinnovabili) ...................................................................................... 24

2.1.3 Decr. Min. Amb. 25/11/2008 (Fondo Kyoto) ........................................................................... 24

2.1.4 D. Lgs. 152/2006 (Testo Unico Ambientale) ............................................................................ 25

2.1.5 D. Lgs. 22/2010 (risorse geotermiche) .................................................................................... 25

2.2 Legislazione regionale ..................................................................................................................... 26

2.2.1 Piano di Tutela delle Acque ..................................................................................................... 26

2.2.2 Regolamenti per le derivazioni di acque sotterranee ............................................................. 28

2.3 Normativa UNI ................................................................................................................................. 28

2.3.1 UNI 11466:2012 ....................................................................................................................... 29

2.3.2 UNI 11467:2012 ....................................................................................................................... 30

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2.3.3 UNI 11468:2012 ....................................................................................................................... 31

2.4 Procedura di autorizzazione degli impianti geotermici a bassa entalpia nella Regione Piemonte . 31

3 La Provincia di Cuneo .............................................................................................................................. 32

3.1 Geologia ........................................................................................................................................... 32

3.2 Idrogeologia ..................................................................................................................................... 36

3.3 Clima ................................................................................................................................................ 38

4 Mappatura del potenziale geotermico per impianti a circuito chiuso .................................................... 40

4.1 Scelta dei parametri per la mappatura ............................................................................................ 40

4.2 Stima della conducibilità termica del terreno ................................................................................. 41

4.3 Stima della temperatura del terreno ............................................................................................... 46

4.4 Stima della potenzialità geotermica closed-loop (metodo G.POT.) ................................................ 51

5 Mappatura del potenziale geotermico per impianti a circuito aperto.................................................... 55

5.1 Mappatura dei parametri idrodinamici della falda ......................................................................... 55

5.1.1 Bottom di falda e spessore saturo ........................................................................................... 56

5.1.2 Conducibilità idraulica e trasmissività ..................................................................................... 60

5.1.3 Gradiente idraulico di falda ..................................................................................................... 63

5.2 Valutazioni sul potenziale geotermico open-loop ........................................................................... 65

5.2.1 Ampiezza del fronte di cattura per unità di portata ................................................................ 66

5.2.2 Massima portata estraibile e iniettabile .................................................................................. 68

5.2.3 Potenza massima ..................................................................................................................... 73

5.3 Considerazioni sulla chimica delle acque sotterranee .................................................................... 75

6 Conclusioni .............................................................................................................................................. 77

Bibliografia ....................................................................................................................................................... 80

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Premessa La Fondazione Cassa di Risparmio di Cuneo è impegnata da anni in una serie di azioni volte a promuovere il

risparmio energetico e la diffusione di impianti ad energie rinnovabili. In particolare, il Bando

Ambientenergia, attivo con cadenza annuale dal 2011, ha permesso a decine di amministrazioni comunali

del territorio provinciale di dotarsi di impianti fotovoltaici, di razionalizzare l’illuminazione pubblica, di

attuare una pianificazione energetica territoriale, di effettuare audit energetici e di tradurre tali azioni in

interventi di riqualificazione energetica cofinanziati dalla Fondazione stessa.

Il progetto “Studio e mappatura delle potenzialità della geotermia a bassa entalpia nella Provincia di

Cuneo”, presentato dal Politecnico di Torino – DIATI con il coordinamento del prof. Rajandrea Sethi, si

propone di diffondere la conoscenza delle potenzialità di una fonte di energia rinnovabile, la geotermia a

bassa entalpia, molto diffusa in alcuni Paesi del Centro e Nord Europa (Svezia, Finlandia, Germania, Austria,

Svizzera) ma ancora poco conosciuta in Italia.

Nella presente relazione tecnica vengono presentati nel dettaglio il lavoro svolto nel progetto e i risultati

ottenuti, che permettono di comprendere quali sono le aree della Provincia di Cuneo più adatte

all’installazione di pompe di calore geotermiche. Nel Cap. 1 viene fornita una panoramica su questa

tecnologia e sui princip