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Perforazioni, acqua dei tunnel e sorgenti termali

In Svizzera, l’acqua calda non sgorga che raramente direttamente dal sottosuolo. Le sorgenti termali sono legate a profonde zone di faglia situate nella catena del Giura a pieghe e nelle regioni alpine. Ad esempio, alcune sorgenti termali con le rispettive terme si trovano nel canton Argovia. In Vallese, le sorgenti e i bagni termali sono disseminati lungo tutta la valle del Rodano. Verso ovest, alcune sorgenti termali sono presenti anche nel canton Vaud (Lavey-les-Bains, Yverdon-les-Bains). Troverete una panoramica dei bagni termali del canton Vallese consultando il sito Valais.

Già al tempo dei romani, le sorgenti termali erano sfruttate dalle terme. L’acqua calda era captata in superficie con dei drenaggi. Oggigiorno, per sfruttare l’acqua calda proveniente da media profondità, bisogna in generale procedere a delle trivellazioni. L’acqua può venire utilizzata direttamente o indirettamente a circuito chiuso e con uno scambiatore di calore.

Le terme rappresentano lo sfruttamento diretto più conosciuto delle sorgenti termali, dove l’acqua profonda affluisce direttamente nelle piscine. I bagni termali si distinguono perché nella maggior parte dei casi l’acqua calda viene solo estratta. Infatti, dopo essere pompata da un pozzo profondo e sfruttata termicamente, l’acqua é riversata in corsi d’acqua. In questo caso, non vi é che un pozzo di produzione: si parla di «pozzo singolo» (singlet).

La maggior parte degli impianti funzionano con un circuito chiuso primario d’acqua termale, detto a «doppio pozzo» (dublet). Un pozzo di produzione permette di pompare l’acqua termale con una pompa sommersa, per poi infiltrarla nel sottosuolo, dopo sfruttamento termico, tramite un pozzo di restituzione. Più raramente, si dispone anche di un terzo pozzo d’infiltrazione (triplet). Il calore viene trasmesso ad un circuito secondariodi riscaldamento tramite uno scambiatore di calore. Con questo circuito chiuso secondario, è possibile, ad esempio, fornire calore ad aziende commerciali e industriali tramite una rete di teleriscaldamento a più o meno grande distanza.

Geotermia idrotermale di media profondità

1a – Pozzo di produzione
1b – Pozzo d’infiltrazione
2 – Scambiatore di calore
3 – Centrale di riscaldamento geotermico
4 – Rete di teleriscaldamento
5 – Serre ortofrutticole
6 – Industria
7 – Case monofamiliari
8 – Edifici

Fonte: UFE

Fonte: UFE

  • Acqua dei tunnel

    I tunnel forniscono acqua calda proveniente dal cuore della montagna. In Svizzera, sette impianti geotermici sfruttano attualmente quest’acqua :

    • Tunnel stradale del Gottardo: l’acqua serve a riscaldare il centro di manutenzione autostradale d’Airolo (TI). In estate, l’acqua del tunnel viene anche sfruttata a fini di raffrescamento.
    • Tunnel ferroviario del Furka: fornisce calore ad oltre 170 appartamenti e alla sala polivalente di Oberwald (VS).
    • Tunnel ferroviario di Hauenstein: a Trimbach nel canton Soletta, l’acqua di montagna riscalda 150 appartamenti.
    • Tunnel di Ricken nel canton San Gallo: grazie all’acqua sotterranea si riscaldano numerosi edifici pubblici a Kaltbrunn.
    • Tunnel Mappo-Morettina: permette di riscaldare il centro sportivo e di benessere di Minusio e Tenero (TI). In estate, l’acqua del tunnel viene anche utilizzata per raffrescare.
    • Tunnel di base del Lötschberg: al portale nord di Frutigen (BE), l’acqua proveniente dalla cuore della montagna riscalda una serra tropicale e una piscicoltura per la produzione del caviale. Una rete di teleriscaldamento a corto raggio é inoltre alimentata.
    • Per il tunnel di base del Gottardo, si prevede di realizzare un impianto di teleriscaldamento a Erstfeld (UR).
    Sulla parte nord del tunnel di base del Lötschberg sgorgano circa 100 litri al secondo di acqua calda, circa 19 °C. Questo corrisponde a 9000 metri cubi di acqua. L’acqua di montagna proviene soprattutto dagli strati calcarei della falda del Doldenhorn che attraversa il tunnel sotto la valle del Kander e del Gastern. L’acqua calda e di ottima qualità della montagna del Lötschberg viene utilizzata in vasche per la cultura ittica e riscalda la serra tropicale e le imprese vicine.

    Dal portale del tunnel di base del Lötschberg, a Frutigen (BE), sgorgano circa 100 litri al secondo d’acqua tiepida a 19°C. Questo significa 9’000 metri cubi d’acqua al giorno. L’acqua della montagna proviene soprattutto dagli strati calcarei della falda del Doldenhorn, attraversata dal tunnel sotto la valle della Kander e del Gastern. L’acqua calda e pregiata del Lötschberg viene utilizzata nei bacini di una piscicoltura e riscalda una serra tropicale, così come delle imprese nei dintorni. (Fonte: serra tropicale Frutigen)

    La piscicoltura e la produzione di caviale della Tropenhaus a Frutigen (Il video è disponibile solo in lingua tedesca)

  • Acqua termale

    Acqua termale Zurzach (AG)
    L’acqua termale é stata scoperta nel 1914 durante una trivellazione per cercare del sale, ma non é stata sfruttata fino al 1955. A 430 metri di profondità, fu trovata una fessura nel granito dalla quale prorompeva generosamente dell’acqua calda a quasi 40°C, ricca di sodio, solfati, bicarbonati e cloruri. Attualmente, l’acqua termale sgorga in maniera naturale alla superficie, proveniente da una profondità di oltre 1’000 metri. L’acqua risale in superficie in modo artesiano, cioè senza pompe grazie alla sua naturale sovrappressione, da due pozzi profondi. Le terme di Zurzach offrono piscine con acqua calda fino a 36°C.

    Acqua termale Schinznach (AG)
    La sorgente termale di Schinznach sgorga da secoli dalle rocce del Giura, risalendo attraverso un sovrascorrimento principale della catena montagnosa. La fonte è stata ufficialmente documentata per la prima volta nel 1657. Solo pochi anni più tardi fu costruito un bagno termale. Oggigiorno, un pozzo profondo fornisce acqua calda a 44°C. Un terzo della risorsa alimenta il centro termale dove, miscelato con acqua a 27°C, viene utilizzata per mantenere a 35°C l’acqua di una piscina. L’acqua termale restante viene riscaldata a 55°C tramite una pompa di calore e utilizzata per il riscaldamento di edifici. Dopo estrazione di calore tramite la pompa di calore, la temperatura dell’acqua termale è ancora di 27°C e serve al miscelamento precitato per preparare l’acqua della piscina. L’acqua termale restante a 27°C viene infiltrata nell’acquifero grazie ad un secondo pozzo. In questo modo, l’impianto geotermico permette di risparmiare oltre 300’000 litri di gasolio all’anno.

    Acqua termale Lavey-les-Bains (VD)
    Nell’inverno 1831, dei muratori intenti a riparare dei manufatti nel letto del Rodano avvertirono una corrente calda. Fu scoperta così la fonte termale. Oggigiorno, l’acqua termale viene captata e pompata con due pozzi profondi. Il primo fu realizzato nel 1972 fino a 201 metri di profondità: la portata era di circa 450 l/min con una temperatura di 62°C. Nel 1997 venne eseguita una trivellazione lunga 600 m e che raggiunse la profondità di 517 m (pozzo inclinato e deviato). L’acqua termale pompata aveva una portata di 1’300 l/min ad una temperatura di 68°C, che ne fa l’acqua la più calda sfruttata da un pozzo in Svizzera. Attualmente, con questi due pozzi si dispone di una portata totale di 1’800 l/min ad una temperature media di 61°C.

    L’acqua termale di Lavey-les-Bains copre, con scambiatori di calore, l’intero fabbisogno di riscaldamento del centro termale, senza ausilio né di gasolio, né di pompe di calore. Quattro piscine di cui una di 1’000 m2, un hôtel ed una clinica sono alimentate con calore, per un consumo totale annuale di 16 millioni di kWh termici, pari al fabbisogno di circa 850 appartamenti. Si risparmiano così circa 2 millioni di litri di gasolio (pari al volume un’intera piscina olimpionica) e 5’000 tonnellate di CO2. Se il riscaldamento venisse fornito da legna, ciò corrisponderebbe a 26’000 m3 di cippato (plaquettes). Dopo lo sfruttamento termico, l’acqua termale é evacuata nel Rodano con una temperature residua di circa 30°C. Un importante potenziale geotermico sussiste se si volesse utilizzare il calore residuo di quest’acqua tramite una pompa di calore.

    A Lavey-les-Bains, la geotermia é sfruttata già dal 1978. Attualmente, é in corso un ambizioso progetto di geotermia profonda cominciato nel 2005 (AGEPP: Alpine Geothermal Power Production). Un pozzo profondo 3’000 m é prévisto, per produrre dell’élettricità con dell’acqua termale a 110°C, sfruttando quindi il calore a 65°C per riscaldare le terme. Il calore residuo potrebbe ancora essere valorizzato per alimentare una rete di teleriscaldamento fino al borgo di San Maurice in Vallese e fornire energia termica, con temperature più basse, ad una piscicoltura a Lavey (VD).

    © Bad Zurzach

    Bad Zurzach (Fonte: Bad Zurzach)

    © dominik golob photography

    Bad Schinznach (Fonte: dominik golob photography)

    © Lavey-les-Bains

    Lavey-les-Bains (Fonte: Bains de Lavey-les-Bains)

  • Riehen (BS)

    A Riehen (BS), le trivellazioni eseguite nel 1988 allo scopo di cercare in profondità acqua calda sono state coronate dal successo, permettendo d’approvvigionare il comune con calore rinnovabile senza emissioni di CO2. La centrale di riscaldamento geotermico è in esercizio dal 1994. Attualmente é gestita dalla società Wärmeverbund Riehen AG, che appartiene per il 73% al comune di Riehen.

    L’impianto geotermico di Riehen è un sistema dublet con un pozzo di produzione profondo 1’547 m ed un pozzo di restituzione di 1’247 m. L’acqua termale a 65°C viene dapprima convogliata attraverso degli scambiatori di calore e poi raffreddata a circa 30°C tramite tre pompe di calore, per poi essere infiltrata nel sottosuolo. Attualmente, l’impianto geotermico fornisce circa 30’000 di MWh (=30 millioni di kWh) di calore all’anno.

    Fonte: Erwärme Riehen AG / Gruner Gruneko AG

    Fonte: Erwärme Riehen AG / Gruner Gruneko AG

  • Schlattingen (TG)

    Le grandi serre dell’impresa ortofrutticola Grob a Schlattingen venivano riscaldate con energia fossile, al 75% con gas naturale ed il resto con gasolio. Per coprire il fabbisogno energetico annuale di circa 15 millioni di kWh di calore, erano necessari, oltre al gaz, 400’000 litri di gasolio, con corrispondenti emissioni annuali di circa 5’000 tonnellate di CO2.

    I due pozzi profondi realizzati fino a 1’508 m (2011) e 1’170 m di profondità (2013), saranno probabilmente sfruttati in singlet e l’acqua termale, dopo essere stata utilizzata a scopo termico, verrà evacuata in un corso d’acqua. La concessione per l’utilizzo termico dell’acqua non é ancora stata rilasciata dal canton Turgovia (situazione nell’ottobre 2015), ma é imminente. L’impresa ortofrutticola potrà probabilmente coprire una parte importante del suo fabbisogno di calore con la geotermia di media profondità.


    Verdure dalla serra, grazie alla geothermia. (Fonte: Gemüsebau Grob AG)