CEGLAb – Laboratorio del Centro di Eccellenza per la Geotermia di Larderello

Denominazione Centro

Indirizzo

Responsabile e persone di contatto

Keywords

Il centro ha aderito al “progetto laboratori” ed è stato inserito nel repertorio regionale di cui al Decreto n.4819 del 27-10-2014?

Descrizione del centro

Opera in sinergia con laboratori universitari di ricerca applicata in geotermia formando una rete di laboratori in potenziale espansione.

Ambiti di applicazione e Servizi

Il CEGLab offre competenze avanzate, sia per quanto riguarda la caratterizzazione ed il comportamento dei fluidi e delle risorse geotermiche superficiali e profonde, in differenti condizioni ambientali e impiantistiche, sia in relazione allo studio e sperimentazione di soluzioni impiantistiche innovative ed altamente efficienti, con particolare riferimento agli usi diretti del calore.

La realizzazione del laboratorio scaturisce infatti dall’esigenza di realizzare nuove infrastrutture per la ricerca e il trasferimento tecnologico che possano essere messe a servizio degli operatori economici e delle amministrazioni pubbliche che intendono esaminare le concrete opportunità che il calore endogeno offre alla diversificazione nell’approvvigionamento energetico sia termico che elettrico, ampliando la gamma delle tecnologie utilizzate e gli usi che alle diverse temperature è possibile implementare. Per questo motivo i soggetti a cui il laboratorio si rivolge sono in particolare:

• Enti pubblici
• Imprese del settore geotermico e che operano nel settore del teleriscaldamento
• Enti di ricerca in ambito geologico ed ingegneristico

La gamma dei servizi offerti dal CEGLab riguardano le seguenti attività:

• Misure e caratterizzazioni delle risorse geotermiche e dei fluidi, attraverso analisi dei parametri chimico fisici e degli isotopi stabili dell’ossigeno e dell’idrogeno dei fluidi campionati, anche al fine di adottare buone pratiche in materia di coltivazione sostenibile degli acquiferi e dei serbatoi geotermici, a bassa ed alta temperatura
• Misure geotermiche per sistemi a circuito chiuso, finalizzate ad ottimizzare la progettazione di campi sonde geotermiche (sia verticali che orizzontali)
• Studi sui processi di scaling e corrosione che i fluidi geotermici inducono nelle differenti tipologie di impianti geotermici per la generazione elettrica e gli usi termici. Un’autoclave con circuito dinamico associato alla parte statica, altamente innovativa ed unica nel suo genere, consente di offrire un servizio analitico di supporto alle aziende che operano nel settore geotermico e che utilizzano fluidi “complessi”, ricchi in CO2, sali, etc.., presenti nei campi geotermici ad acqua dominante laziali, toscani e campani
• Studi su materiali e sperimentazioni di soluzioni impiantistiche innovative tramite strumenti (da campo e non) a supporto della realizzazione e manutenzione dei sistemi di distribuzione del calore.
• Test di funzionamento dei sistemi a pompa di calore geotermica, attraverso pompe di calore trasportabili per test in differenti località e un impianto pilota fisso, operante in condizioni di temperatura estreme, nell’ottica di un’ottimizzazione dell’uso della risorsa ed una valorizzazione globale degli usi diretti del calore, a servizio di smart city e (piccole) reti di telecondizionamento.

Inoltre il CEGLab è una struttura a supporto della formazione ed aggiornamento delle nuove generazioni di tecnici che saranno chiamati ad operare in progetti per la valorizzazione delle risorse geotermiche.

Collaborazioni e contratti con imprese ed altri centri: 

Elenco delle collaborazioni/contratti attivati con centri ed imprese evidenziandone il nome. Indicare anche eventuali contratti conclusi negli ultimi 5 anni.

• Accordo quadro con EnerGea srl, per conduzione attività tecnico scientifica del CEGLab
• Convenzione (tramite EnerGea) operativa attivata in data 28/05/2015 con il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa, per attività scientifica e tecnica da svolgere nella fase di start-up del CEGLab
• Contratto di prestazione di servizio attivato in data 30/06/2015, con Terra Energy srl

Infrastrutture e principali attrezzature

• Analizzatore isotopi stabili ossigeno e idrogeno dei fluidi geotermici Picarro L2120-i. L’analizzatore utilizza la tecnologia CRDS (Cavity Ring-Down Spectroscopy), meno ingombrante della tradizionale spettroscopia di massa e che consente di effettuare analisi più rapide e con elevata precisione.
• Autoclave statica e dinamica di nuova concezione e unica in Italia (progettata ad hoc), in grado di simulare le condizioni di esercizio in impianti geotermici in condizioni statiche e dinamiche di flussaggio controllato in condizioni PTX note con P di CO₂ L’innovatività dell’impianto risiede nella presenza di un circuito dinamico, associato alla autoclave statica, attraverso il quale è possibile simulare un flusso di fluido geotermico in scambiatori di calore (o altre tipologie di componenti) e verificare la possibile esistenza di fenomeni di precipitazione di fasi solide dai fluidi geotermici circolanti, sottoposti a variazioni di parametri chimici e fisici (ad esempio brusche variazioni di temperatura o di composizione chimica). Tale circuito ha in linea una telecamera ad alta velocità, in grado di visualizzare la formazione di fasi solide. L’autoclave consente lo studio degli equilibri di saturazione delle soluzioni geotermiche, simulando le condizioni di serbatoio e di impianto.
• Scambiatori di calore a piastre di varie dimensioni
• Fotocamera infrarossi
• Kit di pompe di calore geotermiche per effettuare test di funzionamento in differenti località, condizioni geologiche operative e collegabili a sonde geotermiche o a sistemi open-loop
• Pompa di calore fissa acqua/acqua Rossato ACTEA S HT ad alta efficienza, collegata a parco sonde, utilizzata come impianto pilota dimostrativo operativo in condizioni estreme
• Strumenti da campo per la misura dei flussi, stress termici, durezza materiali, manometri, spessimetri, ecc.
• Sistemi per l’esecuzione di Ground Response Test (Geogert 2.0) in grado di eseguire le misure per la progettazione di campi sonde geotermici e test di qualità su sonde realizzate ed in particolare: Test in pressione, Test di flusso, Misura della temperatura indisturbata del sottosuolo, Test di resa termica sonda-terreno
• Apparecchiature per misure di conducibilità termica in suoli, rocce e sedimenti, in laboratorio e sul campo
• Apparecchiature per la misura dei parametri chimico-fisici delle soluzioni acquose in laboratorio e in campagna: pH, eH, temperatura, ossigeno disciolto, conducibilità elettrica
• Freatimetri, flussimetri portatili e sonde multiparametriche da pozzoper misure di temperatura, conducibilità elettrica e per acqua a bassa temperatura
• Sistema per il controllo in remoto delle reti di monitoraggio, dei sensori e di strumenti utilizzati sul campo
• Georesistivimetro
• Pozzo geotermico superficiale disponibile per simulazioni di utilizzo dei fluidi e prelievi di campioni

Modalità di accesso

Brevetti

Collaborazioni e partecipazioni in ambito nazionale ed EU a reti ed organizzazioni strutturate (quali cluster, nazionali ed europei, PPP, reti di ricerca, reti COST, etc.)