Il corso è indirizzato alla comprensione delle differenti modalità di utilizzo della risorsa geotermica come fonte rinnovabile: usi elettrici, diretti e scambio di calore con il sottosuolo (climatizzazione con pompe di calore geotermico).

Il flusso di calore e la rasmissione del calore nella crosta terrestre, conduzione e convezione-advezione. Sfruttamento del calore terrestre a scopi geotermici. La geotermia di bassa-media-alta temperatura quale fonte di energia rinnovabile e suo ruolo nella mitigazione del cambiamento climatico. Principali caratteristiche dei giacimenti geotermici a bassa, media ed alta entalpia in diversi ambienti tettonici e geodinamici (aree vulcaniche, intrusioni magmatiche, aree distensive, aree convergenti, bacini di retroarco). La utilizzazione del calore terrestre, i sistemi idrotermali, il ruolo fondamentale dei fluidi nel trasporto di calore e nello sfruttamento dei campi geotermici. I fluidi idrotermali, acque e gas: proprietà chimiche e fisiche. I processi di interazione-acqua roccia e i minerali di alterazione idrotermale. I campi geotermici, tipi, caratteristiche e loro classificazione. Campi geotermici in aree vulcaniche, campi connessi ad intrusioni magmatiche, sistemi connessi ad aree distensive. Esempi di sistemi idrotermali in sfruttamento industriale. Esempi di campi geotermici italiani e del sudamerica e prospettive attuali di sviluppo. La individuazione e caratterizzazione dei campi geotermici. Tecniche multidisciplinari di esplorazione geotermica: geologia, geochimica, geofisica, integrazione dei dati di esplorazione; risorse e riserve, analisi quantitativa delle stesse. Il modello concettuale dei sistemi geotermici. Le perforazioni geotermiche. Tipologie e funzionamento di centrali geotermiche per la produzione di energia elettrica - impianti diretti a vapore (secco), impianti a flash singolo doppio e multiplo; impianti a ciclo binario, impianti combinati di calore ed elettricità (CHP). Efficienza degli impianti produttivi. Apparecchiature e componenti degli impianti tra cui turbine, generatori, condensatori evaporatori e scambiatori di calore, separatori, tubi, pompe per i pozzi di produzione e di iniezione. Corrosione e incrostazioni. Impatto ambientale delle attività di ricerca e degli impianti geotermoelettrici. Mitigazione dell’impatto ambientale degli impianti di produzione. Visita di studio alla centrale geotermoelettrica di Larderello. La geotermia di bassa e bassissima temperatura: climatizzazione geotermica, il contributo della geotermia per l’abbattimento dei gas serra e la lotta ai cambiamenti climatici. Impianti a pompa di calore geotermica a circuito chiuso ed aperto. Indagine geotecnica, termica e idrogeologica del suolo. Test di risposta geotermica (GRT), test di risposta geotermica potenziato (EGRT), indagini del sistema geotermico in campo e in laboratorio. Costi: investimento iniziale, gestione e manutenzione, confronto con i costi dei sistemi di riscaldamento tradizionali. Utilizzo dell'energia geotermica per la climatizzazione di piscine e centri benessere, per serre e produzione agricola, piscicoltura e acquacoltura, fusione della neve, e vari processi industriali. Esempi (visita) di impianti di climatizzazione in esercizio con pompa di calore geotermica.

Nessuna propedeuticità prevista.

Lo studente acquisirà conoscenza critica sull'intero spettro di utilizzo della risorsa geotermica, con particolare riferimento alla capacità di comprensione, autonomia di giudizio, abilità comunicative e capacità di apprendere.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Sono previste attività seminariali e di approfondimento tenute da ricercatori e docenti dell'Università di Urbino o altri atenei e/o presso impianti geotermici in esercizio.

Modalità didattiche

Lezioni frontali in aula, esercitazioni pratiche ed escursioni didattiche in aree geotermiche italiane ed impianti geotermici in esecizio per la produzione di elettricità e la climatizzazione con pompe di calore geotermiche.

Didattica innovativa

Obblighi

Consigliata la frequenza delle lezioni. Anche le esercitazioni pratiche sono parte integrante della preparazione finale.

Testi di studio

Dispense con files informatici forniti allo studente e messe a disposizione nella piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Testi di studio consigliati

Adele Manzella, Carlo Ungarelli (2011) La Geotermia – L’energia sotto i nostri piedi. Società editrice il Mulino.

Kenneth Wohletz, Grant Heiken (1992) Volcanology and Geothermal Energy, University of California Press, 432 pp. 

Beniamino Toro, Tania Ruspandini (2009) Geotermia, Aspetti geologici – Ricerca – Utilizzazione. Collana SIGEA di geologia ambientale, Dario Flaccovio Editore, 119 pp. 

Francesco Tinti (2008) Geotermia per la climatizzazione. Dario Flaccovio Editore, 209 pp. 

Modalità di
accertamento

Esame orale per l'accertamento della padronanza della disciplina basato su conoscenza dei concetti, applicazione di tecniche e procedure, padronanza di linguaggio specifico e argomentazione appropriata di problematiche. La prova orale sarà valutata in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Da concordare con gli studenti non frequentanti alcune parti di approfondimenti specifici non ricavabili dai libri di testo.

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

Dispense con files informatici forniti allo studente e messe a disposizione nella piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Testi di studio consigliati

Adele Manzella, Carlo Ungarelli (2011) La Geotermia – L’energia sotto i nostri piedi. Società editrice il Mulino.

Kenneth Wohletz, Grant Heiken (1992) Volcanology and Geothermal Energy, University of California Press, 432 pp. 

Beniamino Toro, Tania Ruspandini (2009) Geotermia, Aspetti geologici – Ricerca – Utilizzazione. Collana SIGEA di geologia ambientale, Dario Flaccovio Editore, 119 pp. 

Francesco Tinti (2008) Geotermia per la climatizzazione. Dario Flaccovio Editore, 209 pp.

Modalità di
accertamento

Esame orale per l'accertamento della padronanza della disciplina basato su conoscenza dei concetti, applicazione di tecniche e procedure, padronanza di linguaggio specifico e argomentazione appropriata di problematiche. La prova orale sarà valutata in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.