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Editoriale redatto da giornalisti iscritti al Registro FIG e accreditati presso il Consiglio di Stato del Canton Ticino.

L’impatto dell’accumulo di calore ad alta temperatura sulle acque sotterranee

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In un recente progetto, l’Istituto per la Ricerca sulle Acque Eawag sta studiando come l’utilizzo di scambiatori di calore geotermici a circuito chiuso (BTES) influisca sul terreno circostante, sulle acque sotterranee e sui microrganismi che vi vivono. In collaborazione con l’Empa e il suo Demonstrator Energy Hub (ehub), viene sviluppato un progetto in un contesto unico, direttamente nel campus di Dübendorf.

Le pompe di calore geotermiche convenzionali prelevano il calore dal terreno per riscaldare gli edifici in inverno. Gli accumulatori di calore geotermica installati nel sito dell’Empa e dell’Eawag possono non solo prelevare il calore in superficie in inverno, ma anche restituire al terreno il calore dei mesi estivi, rendendolo disponibile nei mesi più freddi. La temperatura massima che può essere immessa nel serbatoio è di 65 gradi Celsius, un record in Svizzera. Di conseguenza, nel terreno possono essere raggiunte temperature fino a 50 gradi Celsius.

Tuttavia, si sa ancora poco delle reazioni del sottosuolo a tali serbatoi ad alta temperatura. Il riscaldamento e raffreddamento delle sonde a profondità fino a 100 metri può influenzare i componenti chimici delle acque sotterranee e le comunità microbiche del suolo e dell’acqua. Il progetto di ricerca ARTS (Aquifer Reaction to Thermal Storage) dell’Istituto per la Ricerca sulle Acque Eawag si concentra su come e in che misura ciò avvenga.

In un’area unica, 144 sonde geotermiche sono state installate fino a cento metri di profondità e convergono in un seminterrato accanto a un nuovo parcheggio multipiano. Vengono monitorate e controllate dal sistema di controllo energetico del sito Empa/Eawag (GAMS), poiché il campo sonde è integrato nel sistema energetico del campus.

Tre nuovi fori per l’osservazione delle acque sotterranee sono stati effettuati. Nei prossimi tre anni, campioni d’acqua verranno analizzati per fornire informazioni su come la microbiologia dell’ambiente reagisce alle sonde e in che misura la composizione chimica delle acque sotterranee viene influenzata.

L’obiettivo del progetto è comprendere le reazioni che innesca questo tipo di accumulo di calore nelle acque sotterranee, inclusi gli aspetti idrogeochimici, microbiologici e l’analisi dei gas prodotti dagli effetti del calore.

Il progetto sta suscitando un grande interesse da parte dei Cantoni e del governo federale svizzero, poiché la Svizzera ha già la più alta densità di sonde geotermiche per unità di superficie in Europa e la domanda di nuove opzioni per la generazione di energia e l’immagazzinamento stagionale è aumentata nell’ambito della transizione energetica.

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