Un nuovo orizzonte per la perforazione di scambiatori di calore profondi, combinando laser e gas criogenico
Il 2022 ha visto il lancio del progetto europeo DeepU, finalizzato allo sviluppo di una tecnologia di perforazione innovativa per superare i limiti della produzione di energia geotermica, con il coordinamento dell’Università di Padova e la partecipazione del CNR-IGG.
Il nome del progetto rispecchia il principale obiettivo di DeepU: perforare in modo efficiente e rapido, ottenendo scambiatori di calore geotermici profondi (>4 km) a forma di U. La nuova tecnologia proposta da DeepU rivoluzionerà il settore dell’energia geotermica, aumentando l’accessibilità alle risorse profonde da utilizzare per il riscaldamento e la produzione di energia con basse emissioni di gas serra.
L’esclusiva tecnologia sviluppata e testata prevede un metodo di perforazione a propulsione laser combinata ad un flusso gassoso criogenico per il raffreddamento della testa di perforazione laser. Qualora si ottenesse la vetrificazione delle pareti del foro, i sistemi risulteranno fisicamente isolati dalle rocce circostanti e pronti per essere messi in produzione subito dopo la perforazione. I costi di perforazione del pozzo risulteranno ridotti grazie alla maggiore velocità di perforazione e alla ridotta necessità di rivestimento.
Riassumiamo quindi i risultati del primo anno di attività.
Il gas criogenico più adatto è stato selezionato in base alle qualità richieste: disponibilità, basso prezzo e qualità termodinamiche che consentano al gas di rimanere allo stato liquido su lunghe distanze per raggiungere il fondo pozzo durante la perforazione.
Sono in fase di sviluppo nuovi concetti per la progettazione delle aste di perforazione e della piattaforma di perforazione.
Per eseguire i primi esperimenti di laboratorio con l’innovativa e leggera testa di perforazione laser combinata al flusso di gas, è stato allestito un container dotato di dispositivi di monitoraggio. In un test preliminare di perforazione, una testa di perforazione laser in titanio stampata in 3D ha creato fori precisi e simmetrici in campioni di granito, calcare e arenaria. Inoltre, sono state raggiunte velocità di penetrazione costanti fino a 20 m/ora, con un apporto energetico relativamente basso e senza l’usura dei componenti quale quella normalmente associata ai metodi di perforazione a innesto meccanico.
A garanzia dell’idoneità normativa e commerciale, procede anche l’analisi degli aspetti legati alla salute e alla sicurezza relativi allo sviluppo, alle operazioni di perforazione e al completamento delle attività in sito nonché degli aspetti ambientali ed economici dell’adozione della tecnologia sviluppata.
Per ulteriori informazioni, consultate il sito ufficiale www.deepu.eu e non esitate a contattare il team di DeepU all’indirizzo info(at)deepu.eu.