Energia geotermica e vulcani

[CYRANO]

Spero che la mia curiosita' non abbia partorito una domanda troppo stupida.
Ma mi chiedevo se sarebbe possibile ricavare energia geotermica ( o similare ) da un vulcano, ovviamente attivo come l'etna per es.
Se siano mai stati fatti degli studi piu' o meno seri su quest' ipotesi.


grassie.


Cmla,;z,;a

[demonbl@ck]

Secondo me facendo scorrere la lava in condotti di acciaio molto resistenti si potrebbe creare del vapore.
Ricordiamoci che la lava è a 800-1000 gradi, l'acciaio fonde a 1500 e inizia a deformarsi leggermente sugli 800.
Basterebbe una struttura un cemento esterna al condotto per evitare deformazioni, credo.

[MaxArt]

E' un "pelo" troppo pericoloso, non credi?
L'impianto rischia di andare "in fumo" (e lapilli...) alla prima scossa.

[demonbl@ck]

Originariamente inviato da MaxArt

E' un "pelo" troppo pericoloso, non credi?
L'impianto rischia di andare "in fumo" (e lapilli...) alla prima scossa.

[kaioh]

credo proprio di si, fai una perforazione fino ad arrivare ad uno trato di roccia molto calda, innietti acqua in pressione ed essa si trasforma in vapore ad alta pessione che lo usi per far muovere una turbina .

[hibone]

Originariamente inviato da kaioh

credo proprio di si, fai una perforazione fino ad arrivare ad uno trato di roccia molto calda, innietti acqua in pressione ed essa si trasforma in vapore ad alta pessione che lo usi per far muovere una turbina .

eh facile così...

no no lui voleva il vulcano attivo...

bioshock docet!

[Boss87]

Pensandoci così, a freddo.. Direi che:
1. In aree vulcaniche le scosse sismiche sono all'ordine del giorno, e queste affossano la sicurezza dell'impianto;
2. Il magma arriva anche a 1450 gradi kelvin, quindi tutta la struttura direttamente a contatto dovrebbe esser costruita con superleghe, che dovrebbero anche avere resistenze a torsioni e carichi di snervamento non indifferenti, in quanto dovrebbero reggere al punto 1; questo porta a costi abnormi. Per darvi un'idea, i materiali dovrebbero esser quelli delle palette delle turbine, oppure in superleghe a base di alliganti refrattari quali cobalto; insomma, prezzi fuori dal mondo [se volete scendo più in dettaglio sulle leghe che dovrebbero esser usate].
3. A quanto ne so, la fuoriuscita del magma non è costante, quindi che si fa, si accende l'impianto solo quando l'Etna erutta?
4. Per formare vapore dal magma questo andrebbe convogliato in uno scambiatore termico. Ma, formando vapore, anche il magma si raffredda, ed aumenta la sua viscosità. Si rischia che esso rimanga solidificato nelle condutture/scambiatore.

Queste son le prime ipotesi che mi vengono in mente, e che, a mio parere, rendono impraticabile una cosa del genere.

[Boss87]

Originariamente inviato da kaioh

credo proprio di si, fai una perforazione fino ad arrivare ad uno trato di roccia molto calda, innietti acqua in pressione ed essa si trasforma in vapore ad alta pessione che lo usi per far muovere una turbina .

Rischi che per arrivare a roccia che ti permetta di ottenere vapor saturo per far girare la turbina tu debba fare condotti/perforazioni che, con perdite di carico ed unite alla potenza necessaria alle pompe per portarci l'acqua, siano completamente inefficaci.
Ovvero, spendi più energia per pompare l'acqua di quella che ricavi dal vapore in turbina.

[Doraneko]

Originariamente inviato da kaioh

credo proprio di si, fai una perforazione fino ad arrivare ad uno trato di roccia molto calda, innietti acqua in pressione ed essa si trasforma in vapore ad alta pessione che lo usi per far muovere una turbina .

Originariamente inviato da Boss87

Rischi che per arrivare a roccia che ti permetta di ottenere vapor saturo per far girare la turbina tu debba fare condotti/perforazioni che, con perdite di carico ed unite alla potenza necessaria alle pompe per portarci l'acqua, siano completamente inefficaci.
Ovvero, spendi più energia per pompare l'acqua di quella che ricavi dal vapore in turbina.

Nei 2 impianti di perforazione dove sono stato io,per pompare giù il fango nel pozzo avevamo 2 pompe che in totale erogavano 2400cv in un caso e 3200cv nell'altro,perciò consumavano non poco!Qua avevamo determinate esigenze,anche se servisse meno potenza per pompare acqua nella roccia calda cmq servirebbe una potenza notevole.Perciò tenendo conto di consumi,costo materiale dell'impianto,ecc... non so se sia conveniente fare una cosa del genere.
C'è anche da considerare la pericolosià intrinseca del vulcano,meglio stare distanti!Nella migliore delle ipotesi,se esce una colata tranquilla tranquilla ti fonde tutto l'impianto

[Boss87]

Originariamente inviato da Doraneko

Nei 2 impianti di perforazione dove sono stato io,per pompare giù il fango nel pozzo avevamo 2 pompe che in totale erogavano 2400cv in un caso e 3200cv nell'altro,perciò consumavano non poco!Qua avevamo determinate esigenze,anche se servisse meno potenza per pompare acqua nella roccia calda cmq servirebbe una potenza notevole.Perciò tenendo conto di consumi,costo materiale dell'impianto,ecc... non so se sia conveniente fare una cosa del genere.
C'è anche da considerare la pericolosià intrinseca del vulcano,meglio stare distanti!Nella migliore delle ipotesi,se esce una colata tranquilla tranquilla ti fonde tutto l'impianto

Esattamente. Oltre al fatto che, qualunque acciaio venga utilizzato per le tubazioni, sarebbe pericoloso in quanto a quelle temperature dato che le atmosfere non sono inerti vi sarebbe decarburazione superficiale, con riduzione dei limiti meccanici delle leghe e fenomeni di corrosione diffusi
Insomma.. Magari è anche fattibile in linea teorica, ma il costo sarebbe spropositato, il bilancio energetico antieconomico e con infinite problematiche tecniche da scavalcare.

Se proprio si vogliono utilizzare i geotermici i soffioni sono l'unica soluzione.. Vapore ad alta pressione gratis, i limiti sono solo le portate ridotte (impianti da pochi megawatt) e la corrosione, facilmente arginabile in impianti piccoli, e nei quai la sfondamento di un tubo non ha tutta questa pericolosità. Inoltre, le zone dove vi sono questi soffioni sono mooolto ridotte; l'unico impianto di potenza "ragionevole" al mondo è vicino San Francisco mi sembra, il "The Geysers", che produce circa 1,4GW elettrici. In Italia sono quasi tutti in Toscana; ma sono impiantini che non raggiungono i 60MW l'uno.

Però, c'è un ma: deducendo che non è possibile quindi creare una centrale che lavori con il magma, potrebbero utilizzare il vapore a bassa pressione ottenibile con tubazioni sotterranee per il riscaldamento dei paesi vicini; anche qui, però, valutando bene le perdite di flusso. Un po' come si usa il vapore post-turbina in centrali termoelettriche anche di piccola potenza (l'ultima installata è interna al complesso industriale Solvay, dove una centrale da 85MW riesce, con il vapore già sfruttato, a far funzionare l'impianto di riscaldamento di tutte le strutture pubbliche (uffici in prevalenza)).

Infine, ora che ci penso.. Le trivellazioni per avere il vapore: mediamente la crosta terrestre si "scalda" 3 gradi ogni 100m; ciò significa che per avere 300 gradi (il minimo, senza contare che lungo le tubazioni si raffredderebbe) dovremmo scendere a 10km di profondità. Facciamo che in area vulcanica la roccia sia 10 volte più calda (totalmente ipotetico, non ne ho idea): son comunque 1000 metri di perforazione. Non una bazzecola.

[hibone]

ehm...
mi sa che la fate molto più grossa di quello che è...
trivellazioni di 1000 metri mi sembra siano abbastanza comuni al giorno d'oggi... e anche pompare acqua nel sottosuolo non dovrebbe essere così improduttivo come si dice...

[Doraneko]

Originariamente inviato da Boss87

Infine, ora che ci penso.. Le trivellazioni per avere il vapore: mediamente la crosta terrestre si "scalda" 3 gradi ogni 100m; ciò significa che per avere 300 gradi (il minimo, senza contare che lungo le tubazioni si raffredderebbe) dovremmo scendere a 10km di profondità. Facciamo che in area vulcanica la roccia sia 10 volte più calda (totalmente ipotetico, non ne ho idea): son comunque 1000 metri di perforazione. Non una bazzecola.

La temperatura del sottosuolo non è variabile in modo prevedibile al 100%.
Esempio concreto.Un mesetto fa qua,in pianura padana (cioè zona non vulcanica),eravamo a circa 1800 metri (non ricordo con precisione) e se mettevo una mano nel fango che veniva sul dal pozzo sentivo che era ad una temperatura simile a quella mia corporea,o al massimo poco superiore,visto che la differenza di temperatura rispetto alla mia mano era di poco apprezzabile.
Se si dovesse arrivare veramente a 10km di profondità bisognerebbe usare un impianto della categoria più grossa,tipo quelli che per tirare su le aste dal pozzo usano un argano da 3000cv!!!E' un impianto enorme!!Supponiamo che si usi uno di questi impianti enormi ma non nuovissimo (=costoso),molto probabilmente la ditta che commissiona la perforazione si potrebbe trovare a dover pagare sui 20-25000 (20-25 MILA!!!) euro al giorno,probabilmente anche di più!!Alla fine per ricavarci cosa??
Se invece ci mettiamo a fare una perforazioncina da 1000 metri in una zona vulcanica,abbiamo il vantaggio di poter usare un impianto più piccolo ed economico ma non ho idea di cosa possa succedere ad aste e scalpello se le temperature dovessero aumentare troppo!!Per non parlare poi del rischio per le persone:se si incontra una sacca di gas caldi ad alta pressione è la fine!!
Nelle zone vulcaniche inoltre c'è il rischio H2S (idrogeno solforato).E' un gas velenoso e mortale già in dose 400 parti per milione,all'aumento della % corrispodono in successione:irritazione degli occhi,dei polmoni,perdita del senso dell'olfatto,stordimento,blocco della respirazione (capacità di assimilare ossigeno),...morte!Cmq dipende dalle situazioni.
Da ciò si può capire come non sia una cosa conveniente fare perforazioni con quello scopo in mente

[Boss87]

Originariamente inviato da hibone

ehm...
mi sa che la fate molto più grossa di quello che è...
trivellazioni di 1000 metri mi sembra siano abbastanza comuni al giorno d'oggi... e anche pompare acqua nel sottosuolo non dovrebbe essere così improduttivo come si dice...

1000 metri di perforazione non sono molti, vero; portare tubi a 1000 metri di profondità invece lo è. Considera che la centrale geotermica più profonda al mondo supera appena i 4000. Inoltre, pomparla nel sottosuolo non è improduttivo, la gravità aiuta; è ripompare fuori il vapore che è un bel casino.

Originariamente inviato da Doraneko

La temperatura del sottosuolo non è variabile in modo prevedibile al 100%.
Esempio concreto.Un mesetto fa qua,in pianura padana (cioè zona non vulcanica),eravamo a circa 1800 metri (non ricordo con precisione) e se mettevo una mano nel fango che veniva sul dal pozzo sentivo che era ad una temperatura simile a quella mia corporea,o al massimo poco superiore,visto che la differenza di temperatura rispetto alla mia mano era di poco apprezzabile.
Se si dovesse arrivare veramente a 10km di profondità bisognerebbe usare un impianto della categoria più grossa,tipo quelli che per tirare su le aste dal pozzo usano un argano da 3000cv!!!E' un impianto enorme!!Supponiamo che si usi uno di questi impianti enormi ma non nuovissimo (=costoso),molto probabilmente la ditta che commissiona la perforazione si potrebbe trovare a dover pagare sui 20-25000 (20-25 MILA!!!) euro al giorno,probabilmente anche di più!!Alla fine per ricavarci cosa??
Se invece ci mettiamo a fare una perforazioncina da 1000 metri in una zona vulcanica,abbiamo il vantaggio di poter usare un impianto più piccolo ed economico ma non ho idea di cosa possa succedere ad aste e scalpello se le temperature dovessero aumentare troppo!!Per non parlare poi del rischio per le persone:se si incontra una sacca di gas caldi ad alta pressione è la fine!!
Nelle zone vulcaniche inoltre c'è il rischio H2S (idrogeno solforato).E' un gas velenoso e mortale già in dose 400 parti per milione,all'aumento della % corrispodono in successione:irritazione degli occhi,dei polmoni,perdita del senso dell'olfatto,stordimento,blocco della respirazione (capacità di assimilare ossigeno),...morte!Cmq dipende dalle situazioni.
Da ciò si può capire come non sia una cosa conveniente fare perforazioni con quello scopo in mente

Infatti a 1800 metri il terreno dovrebbe essere ad una sessantina di gradi, il tempo che venga su e si è raffreddato all'incirca alla tua temperatura corporea

Per il resto.. Dici esattamente ciò che dico io: se il calore è poco profondo può far comodo per fare impianti di riscaldamento decentralizzati; altrimenti meglio lasciar perdere. Per quanto riguarda l'idrogeno solforato (ovvero l'acido solfidrico), se fatto passare in condutture non è pericoloso, in quanto le fughe son ampiamente improbabili. Altrimenti tutti gli abitanti di Larderello e Montieri sarebbero già morti

[Doraneko]

Originariamente inviato da Boss87

1000 metri di perforazione non sono molti, vero; portare tubi a 1000 metri di profondità invece lo è. Considera che la centrale geotermica più profonda al mondo supera appena i 4000. Inoltre, pomparla nel sottosuolo non è improduttivo, la gravità aiuta; è ripompare fuori il vapore che è un bel casino.



Infatti a 1800 metri il terreno dovrebbe essere ad una sessantina di gradi, il tempo che venga su e si è raffreddato all'incirca alla tua temperatura corporea

Per il resto.. Dici esattamente ciò che dico io: se il calore è poco profondo può far comodo per fare impianti di riscaldamento decentralizzati; altrimenti meglio lasciar perdere. Per quanto riguarda l'idrogeno solforato (ovvero l'acido solfidrico), se fatto passare in condutture non è pericoloso, in quanto le fughe son ampiamente improbabili. Altrimenti tutti gli abitanti di Larderello e Montieri sarebbero già morti

Far passare l'H2S per condutture implica una situazione già diversa,quasi una situazione "statica",dove tutto ormai è sotto controllo.Il pericolo maggiore che dà è durante la fase di perforazione.

Ah,un'ultima precisazione su ciò che ho detto prima:i 20-25 mila euro al giorno per i costi dell'impianto sono da intendersi per i soli costi di noleggio dell'impianto!A questi vanno aggiunti i costi del gasolio,delle materie prime per fare il fango,dei tecnici e degli specialisti,ecc...perciò sono migliaia e migliaia di euro in più da contare.

[Doraneko]

Originariamente inviato da Boss87

1000 metri di perforazione non sono molti, vero; portare tubi a 1000 metri di profondità invece lo è. Considera che la centrale geotermica più profonda al mondo supera appena i 4000. Inoltre, pomparla nel sottosuolo non è improduttivo, la gravità aiuta; è ripompare fuori il vapore che è un bel casino.

Portare tubi a 1000 m non è una cosa tanto rognosa eh!E' sempre una questione di costi.
Pompare fuori vapore mi sembra assurdo.Se pompassi giù acqua spererei almeno che il vapore se ne venisse su da solo,sennò se devo far tutto da me a sto punto mi metto a pedalare e ci collego una dinamo