Diffusione dei sistemi di pompa di calore per acque sotterranee e protezione delle risorse idriche sotterranee

L’energia geotermica, essendo una fonte di energia pulita, sta guadagnando importanza in tutto il mondo a causa di varie ragioni. L’energia geotermica può essere generata durante l’anno su ventiquattro ore perché non dipende molto dalla temperatura ambientale e dalle condizioni meteorologiche. Recentemente si registra un maggiore interesse nello sfruttamento delle risorse geotermiche a bassa entalpia per altre applicazioni come il riscaldamento ed il raffrescamento di edifici sia ad uso domestico che industriali e commerciali. I sistemi a pompe di calore (GWHPs) estraggono acqua dal primo acquifero attraverso l’uso di pozzi, tale acqua passa attraverso uno scambiatore o una pompa di calore dove poi viene estratto calore e/o reimmesso calore a seconda della stagionalità ed infine l’acqua viene scaricata o in acquifero superficiale tramite un pozzo o in corpo idrico superficiale. Questa immissione di acqua in acquifero superficiale provoca un’anomalia termica (a seconda che la plume sia più calda o più fredda rispetto alla temperatura indisturbata dell’acquifero) la plume viene anche detta Thermal Affected Zone (TAZ). Inoltre è importante sapere se la TAZ rischia di interferire con impianti preesistenti o infrastrutture superficiali posti a valle rispetto allo stesso impianto oppure può interferire con l’impianto stesso tra pozzo di presa e pozzo di immissione a causa della troppa vicinanza (Thermal feedback – cortocircuitazione termica). È importante quindi sapere, soprattutto in fase di progettazione di un impianto, la futura estensione della TAZ. A causa di questi rischi ed il crescente numero di sistemi GWHP si viene a creare la necessità di sviluppare nuovi criteri nelle politiche energetiche per le acque sotterranee che consentano di pianificare e distribuire tali impianti soprattutto in un territorio urbano. Vengono infatti qui proposti i risultati di diversi studi dedicati al fine di ottimizzare la progettazione ed il funzionamento dei sistemi GWHP. 

Parole chiave: energia geotermica, thermal feedback, impianti a pompa di calore geotermica, protezione risorse idriche, thermal affected zone.