Obiettivi: si affrontano i processi di propagazione del calore e i metodi geofisici per lo studio della struttura termica dei primi strati crostali e per la caratterizzazione e l’individuazione di sistemi idro-geotermici, sia per usi diretti (teleriscaldamento, scambiatori termici in foro di sonda) sia indiretti (produzione di energia elettrica). Vengono presentate le tecniche per la determinazione delle principali proprietà termofisiche delle rocce e dell’attività gamma naturale, utili all’individuazione di giacimenti minerari e della pericolosità della radioattività ambientale. Sono infine illustrati una serie di casi-studio relativamente agli usi dell’energia geotermica.
Lezioni frontali
Esercitazioni in aula e sul terreno
1. Trasmissione del calore Conduzione in mezzi isotropi e anisotropi, Formulazione differenziale dell’equazione della conduzione, Soluzioni analitiche e numeriche (metodo delle differenze finite e degli elementi finiti) dell’equazione della conduzione. Irraggiamento, Variazioni secolari e periodiche della temperatura, Temperature nel sottosuolo e variazioni climatiche. Convezione, equazioni del trasporto del calore e trasporto dell’acqua, Soluzioni analitiche e numeriche, Riconoscimento dei movimenti d’acqua sotterranea.
2. Sorgenti di calore e flusso geotermico Radioattività e radionuclidi delle rocce, Produzione di calore radiogenico, Prospezioni radiometriche, Flusso di calore terrestre
3. Temperature sotterranee e sistemi geotermici Proprietà termiche delle rocce, Temperatura e processi termici, Condizioni strutturali e processi fisici in aree geotermiche, Valutazione delle potenzialità energetiche di un sistema geotermico, coltivazione dei serbatoi geotermici
4. Prospezione per l'energia geotermica Misure geotermiche, Strumenti, Cause di errore, Misure di gradiente, Misura di parametri termici, Correzioni sul gradiente geotermico osservato, Anomalie del flusso geotermico e loro separazione, Campi geotermici tosco-laziali, Serbatoi carbonatici profondi del bacino padano, Tecniche geofisiche per la prospezione geotermica
Appunti del corso.
Ricevimento: Concordato direttamente con il docente.
MASSIMO VERDOYA (Presidente)
EGIDIO ARMADILLO
GABRIELE FERRETTI
A partire dal 3 Ottobre 2016
GEOTERMIA FISICA
Scritto, Orale
Esame orale: gli studenti devono dar prova di saper affrontare e risolvere problematiche legate ai temi trattati nel corso
Frequenza facoltativa.
