PRESENTAZIONE

La geotermia studia le condizioni termiche e il calore dell’interno terrestre che è la fonte energetica (energia geotermica) che alimenta i processi geologici a scala planetaria. L’energia geotermica è oggi sempre più riconosciuta come un’importante fonte rinnovabile e sostenibile per produrre elettricità o per usi diretti. A tal fine, risulta fondamentale lo studio di come il calore è distribuito negli stati più superficiali e di come questo può essere estratto.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Vengono presentati i processi di trasferimento di calore assieme alle principali tecniche geofisiche per indagini sulla struttura termica dei primi strati crostali e la caratterizzazione dei sistemi idrogeotermici. Si affrontano problematiche relative sia agli usi diretti dell'energia geotermica (teleriscaldamento) sia alla produzione di energia elettrica da fluidi ad alta entalpia. Vengono inoltre presentati una serie di casi-studio relativi allo sfruttamento dell'energia geotermica. Il corso include inoltre diverse esperienze pratiche sia in laboratorio (modellazione geotermica attraverso codici di calcolo numerici e analitici, misure di proprietà termofisiche) e sul campo.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

Esercitazioni in laboratorio e sul terreno.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti del corso.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MASSIMO VERDOYA (Presidente)

EGIDIO ARMADILLO

GABRIELE FERRETTI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

A partire dal 2 Ottobre 2017 (II semestre)

Orari delle lezioni

GEOTERMIA FISICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Scritto, Orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Esame orale: gli studenti devono dar prova di saper affrontare e risolvere problematiche legate ai temi trattati nel corso

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Frequenza facoltativa.