ARPA Toscana: controlli e monitoraggi sugli impianti geotermici

Nel 2023, i controlli ARPAT presso le centrali geotermiche toscane hanno interessato 14 gruppi produttivi: 4 appartenenti all’area geotermica di Radicondoli, 1 a quella di Lago, 4 all’area di Larderello e 5 a quella di Piancastagnaio. I controlli hanno previsto le seguenti attività:

  1. sopralluogo presso l’impianto;
  2. campionamento di queste specifiche sezioni di impianto: collettore vapore (solo per le centrali di Bagnore 3 e Bagnore 4), impianto di abbattimento mercurio e idrogeno solforato – AMIS e torre di raffreddamento;
  3. misurazioni in campo con strumentazione portatile per la determinazione delle grandezze indicate in tabella
  4. analisi (presso il laboratorio ARPAT – Area vasta sud) dei parametri di interesse geotermico per le diverse sezioni di impianto (vedi tabella)

Per tutte le centrali è stata valutata l’efficienza di abbattimento di mercurio e acido solfidrico dell’AMIS, eseguendo campionamenti sia in ingresso che in uscita.

Dai controlli effettuati, sono stati rilevati quattro superamenti dei valori limite di emissione in uscita dall’impianto AMIS, tre per il parametro mercurio e uno per il parametro anidride solforosa, nello specifico:

  • centrale Le Prata (area Lago) – superamento valore limite del mercurio;
  • centrale PC3 (area Piancastagnaio) – superamento valore limite dell’anidride solforosa;
  • centrale Nuova Radicondoli gruppo 2 (area Radicondoli) – superamento valore limite del mercurio.
  • centrale Vallesecolo gruppo 1 (area Larderello) – superamento valore limite del mercurio.

Per questi casi ARPAT ha prontamente avviato le attività di verifica sulle cause dei superamenti per la loro risoluzione ed ENEL Green Power Italia ha provveduto ad effettuare gli autocontrolli nei punti di emissione, con la supervisione di ARPAT, che hanno dimostrato il superamento delle criticità riscontrate.

Per tutti gli altri impianti controllati non sono stati registrati superamenti dei valori limite alle emissioni rispetto a quanto prescritto negli specifici atti autorizzativi.

Per maggiori dettagli sugli esiti dei controlli effettuati da ARPAT sulle centrali geotermiche toscane è possibile consultare il report Centrali geotermiche della Toscana – Attività di controllo ARPAT Anno 2023.

Annualmente ARPAT, per tenere sotto controllo gli impatti delle centrali geotermiche, ha anche il compito di verificare e validare le attività di monitoraggio delle acque superficiali, sorgenti e piezometri effettuate da ENEL Green Power Italia nell’area geotermica del Monte Amiata. Il Settore Geotermia dell’Agenzia valuta, infatti, la congruità dei risultati di ENEL Green Power, sia mediante campionamenti in parallelo con relativo confronto dei risultati ottenuti, sia mediante la verifica della presenza di tendenze all’incremento dei parametri monitorati. Allo stesso tempo delinea la tendenza del quadro chimico-fisico completo a partire dal 2011.

I campionamenti sono effettuati, come è possibile vedere nella mappa a seguire, in 8 stazioni di acque superficiali (PAS), nei comuni di Piancastagnaio e Santa Fiora, in 9 stazioni di acque di sorgente (PAF), nei Comuni di Castiglione d’Orcia, Abbadia San Salvatore, Piancastagnaio, Castel del Piano, Santa Fiora e Arcidosso, e in 4 piezometri (PZ), tre nel Comune di Santa Fiora e uno nel Comune di Abbadia San Salvatore.

Cartografia con la posizione delle stazioni di monitoraggio PAF, PAS e dei piezometri

Complessivamente, per l’anno 2023, i valori ricavati da ENEL Green Power, se confrontati con quelli di ARPAT, risultano sostanzialmente coerenti, registrando gli stessi scostamenti e tendenze.

Vediamo i risultati del monitoraggio più nel dettaglio.

Riguardo all’andamento dei risultati analitici relativi al monitoraggio delle acque superficiali, nel periodo 2012-2023, solo una stazione registra un incremento della concentrazione di arsenico, mentre tutte le altre registrano un decremento o una condizione di stabilità delle concentrazioni nel tempo. L’andamento delle concentrazioni di boro appare invece più uniforme, registrando per tutte le stazioni una tendenza alla riduzione dei valori di concentrazione eccetto che per una, dove si rileva un leggero incremento. I dati complessivi mostrano andamenti variabili tipici delle acque superficiali a carattere torrentizio, e comunque gli scostamenti registrati tra i dati ARPAT e quelli di ENEL Green Power risultano contenuti.

Per le acque di sorgente, nel periodo 2012-2023, emerge complessivamente una sostanziale uniformità, senza particolari tendenze. Per l’arsenico ci sono alcune zone dove la concentrazione è intorno o leggermente superiore a 10 µg/l. Per il boro i valori sono sempre al di sotto di 0,1 mg/l.
Complessivamente, sia per i valori di ENEL Green Power che per quelli di ARPAT, si osservano i medesimi andamenti delle singole curve compreso la tendenza alla convergenza dei valori tra le due serie di dati.

Per quanto riguarda il monitoraggio dei piezometri, le concentrazioni del boro sono assai basse, anche se dal 2017 si registra un lieve aumento fino a raggiungere il valore di 0,06 mg/l che si mantiene costante sino al 2023. Valutando in maniera comparata l’andamento piezometrico della falda con la variazione delle concentrazioni degli elementi, è possibile osservare come il boro presenti concentrazioni più elevate quando la falda è più depressa e viceversa quando la falda è in carica, quasi rispondendo ad un fenomeno di diluizione. Per le concentrazioni dell’arsenico invece si osserva che queste seguono l’andamento della piezometrica, seppure con un ritardo di circa un anno.

Per maggiori dettagli sugli esiti del monitoraggio ENEL Green Power Italia e del monitoraggio e validazione ARPAT è possibile consultare il report Qualità delle acque superficiali, sotterranee e sorgenti Area Geotermica del Monte Amiata Monitoraggio ENEL Green Power Italia Monitoraggio e validazione ARPAT Anno 2023.

2 pensieri su “ARPA Toscana: controlli e monitoraggi sugli impianti geotermici

  1. I controlli di ARPAT sulle centrali geotermoelettriche avvengono sulla base di un Decreto Dirigenziale (attualmente il n. 1743 dell’8/05/2014) che non rispetta le indicazioni di legge stabilite dal D.Lgs. 152/2006 (ed ancor prima, dal D.M. 12/07/1990), secondo cui, a causa della “variabilità della sorgente mineraria geotermica”, i controlli devono essere eseguiti come “media oraria su basse mensile” e quindi mediante l’impiego di misuratori in continuo (almeno per le sostanze normate).
    Il Decreto Dirigenziale infatti stabilisce che “… è ragionevole ritenere che la variazione delle caratteristiche chimico-fisiche del fluido in ingresso alle singole centrali GTE sia contenuta, pertanto, che le emissioni dipendano prevalentemente dalla portata del fluido che entra in centrale, ossia in ultima analisi, dalla potenza elettrica generata dalla centrale GTE stessa”.
    Viene quindi ribaltato completamente il concetto fissato dal D.Lgs. 152/2006, rendendo possibile il controllo delle emissioni delle centrali mediante rilievi saltuari, di fatto impedendo l’installazione di misuratori in continuo.
    Peraltro i controlli si svolgono annualmente su un numero molto limitato di centrali (meno della metà di quelle in funzione), di solito in un solo giorno e su un numero sempre più ridotto di sostanze; per di più, se l’impianto AMIS non funziona perfettamente “… ARPAT di norma non effettua il controllo rimandandolo a una data successiva alla risoluzione del guasto”.
    E’ evidente che in queste condizioni non esiste alcuna prova concreta che i controlli di ARPAT forniscano un quadro veritiero delle emissioni reali delle centrali geotermiche.
    Negli impianti di Bagnore, poi, attraverso l’iniezione di acido solforico all’interno degli AMIS, viene operato anche un “consistente” contenimento delle emissioni di ammoniaca: nella documentazione tecnica elaborata da ENEL per l’autorizzazione della centrale Bagnore 4, si parla di circa 280 kg/ora per determinare un abbattimento del contenuto di ammoniaca del 75% rispetto al fluido in ingresso (questo era il risultato della sperimentazione del processo sulla centrale Bagnore 3 da 20 MW esistente al momento).
    Possiamo quindi affermare che dal 2015 (anno di entrata in funzione di Bagnore 4) ad oggi, negli AMIS dei tre gruppi da 20 MW di Bagnore 3 e Bagnore 4 sono state immesse almeno 60.000 tonnellate di acido solforico, con una variazione significativa delle emissioni in atmosfera (anche per quanto riguarda le polveri sottili di origine primaria) ma, soprattutto, nei fluidi reiniettati nel serbatoio geotermico superficiale, in contrasto con le autorizzazioni alla reiniezione via via rilasciate dagli uffici regionale che, fra l’altro, prescrivono che “… le caratteristiche di composizione chimico-fisica dei fluidi reiniettati, sia qualitativa che quantitativa (tipologia e concentrazione delle sostanze comunque presenti nei fluidi medesimi), dovranno essere simili a quelle dei fluidi geotermici delle formazioni di provenienza”.

    1. Le riportiamo la risposta di Arpa Toscana:
      Affrontiamo nel seguito le varie tematiche sollevate.

      1) Valori limite di emissione
      Il Decreto_RT_1743 del 2014 non fissa i VLE, né fissa indicazioni per il rilascio delle Autorizzazioni all’Esercizio delle centrali geotermoelettriche. Tale decreto rappresenta la “Procedura di riferimento per il controllo delle emissioni di impianti geotermoelettrici”, ossia per il controllo delle modalità operative del campionamento. Nello specifico i VLE previsti per le emissioni in atmosfera degli impianti industriali dal D.lgs.152/2006 non si sono rivelati adeguati alle caratteristiche peculiari delle emissioni dagli impianti geotermoelettrici. Per questo motivo la Regione Toscana ha emanato la Delibera n. 344 del 2010, che fissa VLE specifici e più rispondenti dal punto di vista tecnico alla realtà impiantistica delle centrali. Tali limiti sono infatti variabili in funzione del carico nominale delle centrali per le emissioni delle torri di raffreddamento e fissi per l’emissione dei gas incondensabili trattati dall’impianto di abbattimento AMIS.

      2) Sistemi di monitoraggio in continuo delle emissioni (SME)
      In relazione alle perplessità sollevate relativamente al controllo delle emissioni con misuratori in continuo, è importante evidenziare che il D.lgs.152/2026 ne fissa l’obbligo solo per particolari tipologie di impianti che, per potenzialità e variabilità del processo, possono generare impatti rilevanti nell’ambiente circostante. Le centrali geotermiche sia per potenzialità che per le caratteristiche dei fluidi geotermici in ingresso, che mostrano caratteristiche qualitative e quantitative pressoché costanti nel tempo, non rientrano tra questi. In ogni caso si segnala che, presso la centrale di Bagnore 4, per la quale è prevista la corresponsione di un premio in base al calcolo delle singole ore di funzionamento entro i limiti di legge (Premio Near Zero Emissione di cui al Decreto 29 marzo 2018), sono state svolte in passato delle prove per l’installazione di misuratori in continuo. Tali sperimentazioni hanno evidenziato difficoltà tecniche di realizzazione. ARPAT sta comunque valutando l’opportunità di ripetere la sperimentazione al fine di verificare l’evoluzione delle tecniche di misura occorse in questi ultimi anni.

      3) Rappresentatività dei controlli ARPAT
      Per quanto riguarda la periodicità dei campionamenti svolti da ARPAT e sulla possibilità che possano fornire “un quadro veritiero delle emissioni reali delle centrali geotermiche” è necessario chiarire che ARPAT svolge le proprie attività di controllo sulle le centrali geotermiche attraverso:
      – l’effettuazione, in base ad un programma annuale, di sopralluoghi presso le centrali geotermiche per verificarne il regolare funzionamento attraverso la verifica dei principali parametri di processo in sala controllo e lo stato di manutenzione degli impianti ed effettuando un campionamento delle sezioni di impianto previste dalla Delibera n. 344/2010. La programmazione garantisce un controllo presso ogni singola centrale con periodicità biennale o, in alcuni casi, inferiore;
      – la verifica degli esiti degli autocontrolli semestrali svolti dal gestore presso tutte le centrali;
      – la verifica in tempo reale dell’andamento dei principali parametri di funzionamento della centrale di Bagnore 4 attraverso un sistema di trasmissione dati, come previsto dal procedimento di VIA che ne ha autorizzato la costruzione.
      – la verifica giornaliera dei dati orari di H2S rilevati in aria ambiente dalla rete di centraline fisse della rete di rilevamento della qualità dell’aria gestite dal gestore ed effettuando campagne di misura periodiche con i mezzi mobili in dotazione ad ARPAT. L’esperienza maturata in questi anni ha dimostrato che anomalie sugli impianti, come i fermi AMIS, comportano variazioni seppur minime ma comunque rilevabili della concentrazione di H2S in aria ambiente e pertanto anche i dati rilevati dalle centraline del gestore e dai mezzi mobili ARPAT rappresentano un efficace strumento di controllo.

      I controlli ARPAT sono quindi più articolati della sola attività di campionamento.

      4) Blocchi impianto di abbattimento AMIS
      Per quanto riguarda l’obiezione sollevata in relazione al fatto che i campionamenti ARPAT non vengono svolti nei casi di fermo degli impianti AMIS, si evidenzia come i VLE fissati dalla normativa non risultino validi in caso di anomalie di questo tipo e pertanto il controllo stesso non avrebbero alcuna utilità. È invece importante ricordare che la Delibera n. 344/2010 fissa alcuni requisiti minimi di funzionamento per le centrali tra cui, relativamente all’impianto AMIS, un limite minimo di ore di corretto funzionamento nell’anno rispetto alle ore totali di funzionamento della centrale (generalmente ≥ 90%, ≥ 95% per le tre centrali presenti in Località Bagnore). Tutto ciò allo scopo di minimizzare gli sfiori in atmosfera non trattati dovuti alle manutenzioni ordinarie e ad eventi accidentali dell’impianto AMIS. ARPAT verifica il rispetto di tali requisiti attraverso l’analisi delle comunicazioni obbligatorie inviate dal gestore relativamente a tutte le fermate delle centrali e dei blocchi AMIS e mediante l’analisi incrociata dei dati di qualità dell’aria disponibili.

      5) Utilizzo di acido solforico nelle centrali di Bagnore 3 e 4
      Per quanto riguarda infine l’acido solforico, confermiamo che viene effettivamente utilizzato, anche se in quantitativi inferiori a quelli indicati, presso le sole centrali di Bagnore 3 e 4 per l’abbattimento dell’ammoniaca, altrimenti presente nelle emissioni in atmosfera. I solfati di ammonio prodotti nella sezione di abbattimento vengono realmente reiniettati nel serbatoio geotermico profondo (e non superficiale come scritto) ma le quantità in gioco, oltre che essere state autorizzate da un procedimento di VIA, sono irrilevanti rispetto al totale dei m3 di acque di condensa reiniettati. L’irrilevanza di tale contributo è inoltre dimostrata dagli esiti del monitoraggio condotto da anni con cadenza bimestrale presso i pozzi di reiniezione dell’intero sistema delle centrali. In virtù, infatti, delle autorizzazioni alla reiniezione rilasciate dalla Regione Toscana, ARPAT tiene sotto controllo eventuali oscillazioni nei trend dei parametri chimici significativi. I solfati sono tra questi e il monitoraggio non ha di fatto mai evidenziato criticità per questo tipo di parametro. Analogo monitoraggio viene eseguito anche dal gestore e ARPAT ne verifica gli esiti.

      Con quanto sopra speriamo di aver fornito elementi utili alla miglior conoscenza e comprensione della realtà delle centrali geotermoelettriche e del controllo effettuato da ARPAT. Rimaniamo comunque a disposizione per eventuali altre necessità di informazione.

      Settore Geotermia di ARPAT, ottobre 2024.

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