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Recent Advances in Multiphysical Couplings for Energy Geotechnics Applications

Ferrari Alessio Tuttolomondo Angelica
Articolo Immagine
ISSN:
0557-1405
Rivista:
Rivista Italiana di Geotecnica
Anno:
2025
Numero:
1
Fascicolo:
Rivista Italiana di Geotecnica N. 1/2025
DOI:
10.19199/0557-1405.rig.25.003

Recenti progressi negli accoppiamenti multifisici per applicazioni in Energy Geotechnics

Negli ultimi anni, la Geotecnica si sta affermando sempre più come una disciplina chiave in numerose applicazioni legate all’energia, sia per la ricerca di pratiche energetiche più sostenibili, sia per la riduzione degli impatti ambientali dei processi energetici. Questo articolo presenta alcuni sviluppi sperimentali e teorici, concentrandosi in particolare sui contributi recenti degli autori in applicazioni quali i depositi profondi per rifiuti nucleari, le geo-strutture energetiche e lo stoccaggio della CO₂. Partendo da un confronto tra la formulazione idromeccanica classica impiegata nelle applicazioni geomeccaniche tradizionali, si analizzerà, attraverso diversi esempi, il ruolo cruciale dei fenomeni accoppiati Termo-Idro-Chemo-Meccanici nelle applicazioni energetiche.

Energy Geotechnics has emerged as a crucial discipline that significantly advances sustainable energy practices, carbon neutrality, and climate change mitigation. This paper provides some experimental and theoretical developments, focusing on recent contributions by the authors, particularly in applications such as nuclear waste storage, energy geo-structures, and carbon capture and storage. It begins with a comparison between traditional geomechanical approaches and the requisite advanced multiphysical methodologies in Energy Geotechnics. The paper then discusses through examples the crucial role of Hydro-Mechanical (HM) couplings, along with Thermo-Hydro-Mechanical (THM) and Chemo-Hydro-Mechanical (CHM) processes. These processes are pivotal in enhancing energy efficiency, reducing emissions, and promoting sustainable urban development, underscoring the need for continued exploration and understanding of these complex interactions.

Keywords: energy Geotechnics, multiphysical couplings, shales, hydro-mechanical coupling, non-isothermal conditions, solute suction.