DeepU, la geotermia di domani con perforazioni laser è pronta ai test sul campo

Il progetto di ricerca DeepU – finanziato con circa 3 mln di euro dal programma Pathfinder del Consiglio europeo per l'innovazione (Eic) nell’ambito di Horizon Europe e lanciato nel 2022 da un partenariato internazionale, composto da Università di Padova, Prevent, Fraunhofer Iapt, GeoServ, Red e Cnr-Igg – è alle battute finali, verso l’ambizioso obiettivo di portare a un nuovo livello l’impiego della geotermia: lo scopo è perforare in modo efficiente e rapido usando la tecnologia laser, ottenendo scambiatori di calore geotermici anche a grande profondità (>4 km) a forma di U.

Dopo 44 mesi di intense ricerche, esperimenti di laboratorio e simulazioni al computer, il consorzio DeepU ha prodotto il suo primo prototipo operativo: un sistema che utilizza un raggio laser e un flusso di azoto supercritico per perforare la roccia senza contatto fisico. Questo approccio promette di ridurre i costi, rendere più efficiente il processo e ridurre significativamente l'impatto ambientale delle operazioni di perforazione profonda.

«Il raggiungimento della fase di test sul campo rappresenta un passo fondamentale per rendere l'energia geotermica una fonte affidabile ed economica, disponibile in qualsiasi momento e in qualunque parte del mondo – spiega Luc Pockelé, coordinatore del progetto presso Red srl – Con DeepU, possiamo attingere al calore della Terra in modo più pulito e intelligente».

Il prototipo di nuova concezione combina tre funzioni essenziali in un'unica asta e testa di perforazione: dirigere il raggio laser per perforare la roccia con precisione; canalizzare il flusso di azoto per rimuovere le particelle e raffreddare le pareti del foro; fornire una robusta struttura per le operazioni di perforazione.

Oltre a raggiungere risultati tecnici, il progetto ha definito le impostazioni del laser più adatte per vari tipi di roccia, ha valutato gli standard ambientali e di sicurezza per promuovere un uso responsabile, e ha esplorato i mercati potenziali per applicazioni tecniche su larga scala.

Ora non resta che testare la tecnologia sul campo, con le ricerche sull’area più adeguata al test che sono già in corso. Le prospettive – in termini di decarbonizzazione e sviluppo di una fondamentale energia rinnovabile come la geotermia – sono entusiasmanti: secondo l’ultimo rapporto pubblicato dall’Agenzia internazionale per l’energia (Iea), la geotermia è tra le fonti rinnovabili con le più interessanti possibilità di sviluppo a livello globale: ad oggi soddisfa circa l'1% della domanda globale di elettricità, ma potrebbe salire al 15% entro il 2050 se i costi dei progetti geotermici continueranno a scendere: per la Iea è realistico tagliarli dell’80% al 2035, arrivando a circa 50 dollari per MWh.

Il direttore della Iea, Fatih Birol, guarda in particolare allo sviluppo di nuove tecnologie geotermiche che consentano perforazioni a 3 km e oltre nel sottosuolo, grazie alle quali la geotermia da sola, a livello teorico, sarebbe in grado di soddisfare 140 volte tanto la domanda globale di elettricità. Per arrivare a simili scenari la risorsa dunque non manca, ma serve ancora dare gambe alle tecnologie necessarie; un fronte su cui anche l’Italia è già attiva, partecipando appunto a progetti di ricerca come Compass o DeepU.