CE H2020 | GEOFLEXHeat: Ridurre il fouling geotermico per aumentare efficienza e flessibilità
Il progetto GEOFLEXHeat nasce con l’obiettivo di sviluppare soluzioni avanzate per la gestione della re-immissione nei pozzi della brina geotermica ad alta temperatura, riducendo la formazione di depositi minerali e migliorando l’efficienza dei sistemi di teleriscaldamento. La rimozione della silice diventa indispensabile quando la temperatura della salamoia viene ridotta per aumentarne l’energia termica estraibile: il raffreddamento, infatti, porta la soluzione in condizioni di sovrasaturazione, favorendo la precipitazione della silice e causando gravi incrostazioni su tubazioni, scambiatori e componenti meccanici a contatto. Nel sito di Bagnore, in Toscana, la presenza di stibnite e silice rappresenta una criticità importante lungo tutte le linee di teleriscaldamento, con impatti diretti su scambiatori,condotte e continuità operativa.
Un problema complesso: stibnite e silice nei fluidi geotermici
La salamoia geotermica proveniente dai pozzi di Bagnore è caratterizzata da temperature fino a 200°C e contiene antimonio, zolfo e silice in forma disciolta. Il raffreddamento del fluido prima della reiniezione induce condizioni di sovrasaturazione che favoriscono la precipitazione di stibnite e silice, fenomeno che restringe le tubazioni, riduce l’efficienza degli scambiatori e aumenta la frequenza delle manutenzioni.
Il contributo di Spike: progettazione del sistema di riduzione della silice
Spike Renewables ha progettato un sistema integrato composto da una fase di trattamento a calce per la rimozione della silice e un reattore di filtrazione a geometria ciclone. Questo approccio si basa su una separazione funzionale e rapida della silice: la calce viene aggiunta dopo il raffreddamento a 80°C, condizione ottimale per avviare la formazione dei composti calcio-silicato necessari alla rimozione della stessa in tempi brevi (minuti).
Sequenza operativa e criteri di progettazione
Il team Spike ha sviluppato il layout di impianto e la logica di processo definendo i punti di iniezione, i tempi di induzione e i requisiti di miscelazione necessari per garantire l’efficacia dei trattamenti. L’inserimento degli inibitori prima del raffreddamento della salamoia consente di proteggere gli scambiatori ad alta pressione, mentre il reattore ciclone permette una miscelazione rapida ed efficiente della calce, riducendo i tempi necessari alla precipitazione della silice e stabilizzando il processo di rimozione. Questa strategia si basa sui seguenti parametri: i tempi di contatto, controllo del pH e sequenza di trattamento per evitare interferenze chimiche tra gli additivi.
Una soluzione per aumentare efficienza e affidabilità dei sistemi geotermici
Il lavoro svolto da Spike nel progetto GEOFLEXHeat mostra come un approccio integrato e scientificamente rigoroso possa affrontare in modo efficace problemi strutturali dei sistemi geotermici ad alta temperatura. La combinazione di inibizione chimica, trattamento a calce e filtrazione avanzata permette di aumentare l’efficienza del sistema, estendere la vita delle apparecchiature, ridurre i costi di manutenzione e migliorare la stabilità operativa dell’intero sistema di reiniezione. Il contributo ingegneristico di Spike si colloca al centro della strategia di mitigazione delle incrostazioni e rappresenta uno dei pilastri tecnologici del progetto.