{"id":1639,"date":"2025-09-23T15:11:57","date_gmt":"2025-09-23T13:11:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www2igg.cnr.it\/?page_id=1639"},"modified":"2025-11-28T16:15:35","modified_gmt":"2025-11-28T15:15:35","slug":"modellistica-gas-acqua-roccia","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/modellistica-gas-acqua-roccia\/","title":{"rendered":"Gas-Water-Rock Interactions Modelling Lab"},"content":{"rendered":"\n
Il laboratorio \u00e8 ospitato nei locali della Sede dell’IGG presso l’Area della Ricerca di Pisa<\/h6>\n\n\n\n
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Il Laboratorio<\/h3><\/div><\/div>
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Il Laboratorio di Modellistica delle Interazioni Gas-Acqua-Roccia \u00e8 oggi coinvolto in una serie di progetti scientifici nell’ambito delle Scienze della Terra che prevedono la caratterizzazione termica, idrogeologica e geochimica dei sistemi naturali.
Queste attivit\u00e0 sono orientate alla comprensione di un’ampia gamma di processi chimici e fisici che si verificano nella crosta terrestre, con trasferimento di massa ed energia tra atmosfera, idrosfera, biosfera, litosfera ed antroposfera. Vengono studiati in particolare meccanismi di reazione chimica e di scambio termico che si verificano all’interfaccia tra soluzioni acquose, gas e matrici geologiche solide, sotto diverse condizioni idrauliche, in presenza di T,P sub-critiche (riferite all’acqua).<\/p>\n\n\n\n

Quattro diversi tipi di modelli sono generalmente utilizzati: modelli (i) termici (T), (ii) idrogeologici (H), (iii) geochimici (C), e (iv) di trasporto reattivo (THC).
La modellistica numerica THC \u00e8 una forma di modellistica relativamente avanzata che permette di descrivere l’evoluzione dei sistemi naturali considerando in modo accoppiato effetti dovuti a variazioni di temperatura, di pressione, densit\u00e0 e velocit\u00e0 di spostamento dei fluidi, e di composizione chimica\/mineralogica dei fluidi e della matrice solida.
A seconda della disponibilit\u00e0 di dati e delle finalit\u00e0 dello studio, sono tuttavia possibili diverse combinazioni di modelli accoppiati meno complessi rispetto a quelli di tipo THC. Di relativamente ampia diffusione sono ad esempio i modelli di tipo TH, in grado di simulare in modo accoppiato il comportamento idrogeologico e termico di sistemi naturali sotterranei. La maggior parte delle attivit\u00e0 del laboratorio sono svolte nell’ambito di collaborazioni con enti di ricerca e con industrie.<\/p>\n\n\n\n

Tra i pi\u00f9 importanti campi di applicazione della modellistica numerica IGG: prospezione\/sfruttamento della risorsa geotermica, confinamento geologico di gas serra, valutazione della qualit\u00e0 della risorsa idrica e sua preservazione.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Strumenti<\/h3><\/div><\/div>
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Sono attualmente in uso diversi codici numerici. Alcuni sono distribuiti gratuitamente, altri sono stati ottenuti con licenza di tipo accademico in qualit\u00e0 di collaboratori, o acquisiti commercialmente.
Tra i simulatori pi\u00f9 comunemente impiegati: TOUGH2, PHREEQC, PETRASIM, GWB\u00ae, TOUGHREACT.
Sono utilizzate anche versioni internamente modificate di alcuni dei simulatori sopra citati.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Personale e Contatti<\/h3><\/div><\/div>
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Personale:<\/strong>
Dott. Fabrizio Gherardi (Responsabile Laboratorio)<\/p>\n\n\n\n


Telefono:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

050 6212316 (Dott. Fabrizio Gherardi)<\/p>\n\n\n\n


E-mail:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

fabrizio.gherardi@igg.cnr.it<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Metodi e Applicazioni<\/h3><\/div><\/div>
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I campi di applicazione includono, ma non si limitano a:<\/p>\n\n\n\n

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  • Prospezione\/sfruttamento della risorsa geotermica<\/li>\n\n\n\n
  • Studio di sistemi idrotermali\/vulcanici<\/li>\n\n\n\n
  • Confinamento geologico di gas serra<\/li>\n\n\n\n
  • Gestione di serbatoi idrocarburici<\/li>\n\n\n\n
  • Studio di meccanismi di diagenesi<\/li>\n\n\n\n
  • Valutazione della qualit\u00e0 della risorsa idrica e sua preservazione<\/li>\n\n\n\n
  • Esplorazione geochimica di risorse minerarie<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
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    Variazione spazio-temporale della porosit\u00e0 indotta dalla dolomitizzazione di una piattaforma carbonatica.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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    Precipitazione di minerali indotta da meccanismi evaporativi in un paleo-mare dell\u2019Italia settentrionale<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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    Variazione spaziale del pH in prossimit\u00e0 dell\u2019interfaccia serbatoio-copertura-cemento di pozzo in un sito di stoccaggio della CO2<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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    Concentrazione acquosa totale di As in un acquifero arenaceo interessato da ingressione di CO2<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
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    Distribuzione della temperatura e delle velocit\u00e0 idrauliche nella pianura di Pisa<\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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    Progetti e Interessi Scientifici<\/h3><\/div><\/div>
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    Progetti:<\/strong>
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    Le attivit\u00e0 del Laboratorio di Modellistica delle Interazioni Gas-Acqua-Roccia IGG sono finanziate da:<\/p>\n\n\n\n

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    • Unione Europea [FP7-ULTimateCO2 (2011-2015); H2020-DESCRAMBLE (2015-2018)]<\/li>\n\n\n\n
    • Industria (2007 – attuale)<\/li>\n\n\n\n
    • Agenzie per la protezione ambientale (2007 – attuale)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Attivit\u00e0 in corso:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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      • Comportamento di fluidi supercritici in serbatoi geotermici profondi<\/li>\n\n\n\n
      • Comportamento di sistemi geotermici ingegnerizzati<\/li>\n\n\n\n
      • Valutazione del rischio di fuga in siti per il confinamento geologico di gas serra<\/li>\n\n\n\n
      • Valutazione della qualit\u00e0 delle acque in acquiferi potabili<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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        Pubblicazioni<\/h3><\/div><\/div>
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        • Pierotti L., Cortecci G., Gherardi F. (2016). Hydrothermal gases in a shallow aquifer ar Mt.Amiata, Italy: insights from stable isotopes and geochemical modelling. Isotope in Environmental and Health Studies. DOI: 10.1080\/10256016.2015.1113958<\/li>\n\n\n\n
        • Bellani S., Magro G., Gherardi F. (2015). Heat flow and helium isotopes in the geothermal areas of Tuscany (Central Italy). Transactions – Geothermal Resources Council 39, 399-405.<\/li>\n\n\n\n
        • Gherardi F., Droghieri E., Magro G. (2014). Hydrothermal processes at Aluto-Langano (Ethiopia): insights from the stable carbon isotope composition of fluid inclusions. Transactions – Geothermal Resources Council 38, 439-443.<\/li>\n\n\n\n
        • Gherardi F., Audigane P. (2013). Modeling geochemical reactions in wellbore cement: assessing pre-injection integrity in a site for CO2 geological storage. Greenhouse Gas Science and Technology 3, 447-474.<\/li>\n\n\n\n
        • Gherardi F., Audigane P, Gaucher E.C. (2012). Predicting long-term geochemical alteration of wellbore cement in a generic geological CO2 confinement site: Tackling a difficult reactive transport modeling challenge. Journal of Hydrology 420-421, 340-359.<\/li>\n\n\n\n
        • Chiodini G., Caliro S., De Martino P., Avino R., Gherardi F. (2012). Early signals of new volcanic unrest at Campi Flegrei caldera? Insights from geochemical data and physical simulations. Geology 43, 943-946.<\/li>\n\n\n\n
        • Gherardi F., Pruess K., Xu T. (2010). Modeling gas-water-rock interactions at Mt. Amiata geothermal field (Italy). Proc. XIII Water-Rock Int. Symp., Guanajuato, Mexico, pp. 859-862.<\/li>\n\n\n\n
        • Consonni A., Ronchi P., Geloni C., Battistelli A., Grigo D., Biagi S., Gherardi F., Gianelli G. (2009). Application of numerical modelling to a case of compaction-driven dolomitization: a Jurassic palaeohigh in the Po Plain, Italy. Sedimentology 57, 209-231.<\/li>\n\n\n\n
        • Gherardi F., Xu T., Pruess K. (2007). Numerical modeling of self-limiting and self-enhancing caprock alteration induced by CO2 storage in a depleted gas reservoir. Chemical Geology 244, 103-129.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
          <\/div>\n\n\n\n

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          The laboratory is in the IGG headquarters in the Pisa Research Area.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1645,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_eb_attr":"","neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"folder":[36],"class_list":["post-1639","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1639","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1639"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1639\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6347,"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1639\/revisions\/6347"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1645"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1639"}],"wp:term":[{"taxonomy":"folder","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.igg.cnr.it\/en\/wp-json\/wp\/v2\/folder?post=1639"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}