Integrazione di fotovoltaico e geotermia a bassa entalpia nel settore agricolo: Caso Studio - Ipotesi di rilancio del centro sperimentale A.N.A.P.I.A. di Canino (Vt)

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INTRODUZIONE 
L‟occasione… 
Il 20 dicembre 2010 si è svolto a Roma, presso la sede dell‟ENEA -  Agenzia nazionale per le 
nuove tecnologie, l‟energia e lo sviluppo economico sostenibile -  di via Giulio Romano 41, un 
workshop dal titolo “L’efficienza energetica, le rinnovabili e l’innovazione in agricoltura” 
organizzato dall‟UTEE (Unità Tecnica Efficienza Energetica) dell‟ENEA.  
In considerazione del fatto che anche il settore dell‟agricoltura severamente impegnato nel 
programma nazionale per l‟efficienza energetica, l‟utilizzo delle energie rinnovabili e la 
diminuzione delle emissioni di gas serra per il raggiungimento dei noti obiettivi del pacchetto 
Clima-Energia 20-20-20 dell‟Unione Europea, l‟ENEA ha ritenuto importante organizzare un 
workshop invitando esperti, rappresentanti delle istituzioni e delle associazioni di categoria e di 
settore.  
Secondo statistiche ufficiali (Dati ISTAT biennio 2008-2009) i consumi complessivi energetici 
assorbiti dal settore agricolo Italiano sono compresi tra i 4 e 6 Mtep “Mega tonnellate 
equivalenti di petrolio” di cui ben il 70% sono rappresentati da combustibili ed il restante 30% 
distribuito omogeneamente tra consumi termici ed elettrici. Da questa semplice osservazione è 
facile comprendere l‟enorme potenziale energetico che può essere risparmiato e di conseguenza 
guadagnato se ci si impegni ad affrontare questa realtà con un serio approccio di governance che 
esamini e predisponga strumenti legislativi, scientifici e tecnologici nel settore.  
Il workshop ha posto l‟attenzione sui programmi, gli incentivi e le agevolazioni per lo sviluppo 
della sostenibilità energetica e ambientale nel mercato dell‟energia, delle tecnologie e 
dell‟innovazione, al fine di elaborare uno specifico Piano di Azione nel settore dell‟Agricoltura. 
Solamente mediante l‟impegno serio di tutti gli attori del comparto, il settore primario può 
candidarsi ad apportare un contributo importante alle tematiche del Piano d‟Azione Nazionale 
per le energie rinnovabili (PAN) e agli obiettivi del protocollo di Kyoto.   
Oltre ad aggiornare sulle attività e il know-how dell‟ENEA sul tema delle tecnologie 
rinnovabili, dell‟innovazione tecnologica e dello sviluppo sostenibile, l‟incontro è servito a 
prendere in considerazione le proposte, le esigenze e le potenzialità dei diversi attori pubblici e 
privati nell‟ambito operativo dell‟energie verdi contribuendo attivamente a porre le basi per 
l‟elaborazione di una proposta comune mirata alla riqualificazione dell‟Agricoltura in funzione 
degli impegni nazionali ed europei per l‟efficientamento energetico, le energie rinnovabili, i 
cambiamenti climatici.
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L‟attuale crisi economica non deve essere un freno alla corretta gestione delle risorse 
energetiche, anzi le Clean Energy Technologies possono fungere da volano per il rilancio 
dell‟economia e i Paesi che per primi dedicheranno in questi anni attenzione all‟innovazione 
saranno premiati alla fine della crisi. L‟energia è una leva importantissima sia dell‟economia che 
della stabilità politica e ne consegue che agire su di essa non è mai banale, anzi tutte le iniziative 
volte a modificare la gestione delle risorse energetiche incontrano difficoltà legate sia alla 
resistenza politica al cambiamento che all‟inerzia dei consumatori che molto spesso non sono 
informati sulle potenzialità delle nuove tecnologie energetiche. In Italia queste problematiche 
poi sono acuite da norme non sempre certe e chiare e da una burocrazia amministrativa che 
rallenta e ostacola le iniziative sia dei singoli che delle grandi imprese. 
L‟incontro… 
La presenza al workshop di ENEA ha rappresentato l‟occasione per noi di partecipare 
attivamente alle Q&A successive ad ogni presentazione dei relatori coinvolti. Al fine di scrivere 
un dettagliato articolo sulla giornata, pubblicato poi sul sito www.rinnovabili.it (A. Loiacono, 
Agricoltura ed Energia, matrimonio DOC. Rinnovabili.it 2010), quotidiano on-line con cui 
collaboriamo,  specializzato in news e approfondimenti a 360° sulle energie rinnovabili, sul 
risparmio energetico e lo sviluppo sostenibile,  abbiamo intervistato tra gli altri  il Prof. 
Fernando Ciaralli, responsabile dell‟Ente Formativo A.N.A.P.I.A. Lazio al quale abbiamo 
rivolto domande sullo stato attuale dell‟offerta dell‟Ente che rappresenta.  
Il Prof. Ciaralli si è dimostrato disponibilissimo ad illustrarci i programmi ed i progetti 
dell‟A.N.A.P.I.A. sia passati che presenti e futuri, ma un progetto, anzi una serie di progetti,  più 
di tutti hanno colpito la nostra attenzione, quelli nello specifico relativi al Centro Sperimentale 
per lo sfruttamento delle acque geotermiche di Canino in provincia di Viterbo. Dal 1980 al 1992 
infatti, il Centro di Canino ha rappresentato il fiore all‟occhiello dello stato di avanzamento 
dello studio sui fluidi geotermici a bassa entalpia  in Italia, sia in relazione a nuove tecnologie 
per il riscaldamento di serre in agricoltura che per tecnologie sperimentali  adattate ad impianti 
di acquacoltura. Il Centro Sperimentale ha contribuito enormemente all‟impulso delle esigenze 
di ricerca e approfondimento di tematiche di risparmio energetico in Agricoltura e 
l‟A.N.A.P.I.A. si è avvalsa negli anni della sperimentazione delle collaborazioni illustri del 
C.N.R. e dell‟ENEA.  
Purtroppo dopo il 1992, per una serie di motivazioni, tra le quali, cambiamenti dei programmi 
politici,  errori nella gestione economica dei progetti e poca lungimiranza, l‟impianto di Canino
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ha smesso di essere il centro dell‟attenzione dell‟A.N.A.P.I.A. e fu lasciato totalmente in 
gestione ad un‟azienda agricola del luogo che ha provato ad utilizzare le serre geotermiche per 
la produzione intensiva di pomodori. Nonostante fosse ancora funzionante, il Centro di Canino è 
risultato ingestibile da parte dell‟azienda agricola di cui sopra, in quanto priva delle idonee 
competenze e carente dal punto di vista del numero di  personale specializzato.  
Tornato nella disponibilità dell‟A.N.A.P.I.A. il centro serricolo fu chiuso e presto assunse 
l‟inconfondibile aspetto di un impianto  abbandonato, diventando motivo di polemiche non solo 
da parte degli abitanti di Musignano e Canino, ma un po‟ di tutti coloro i quali reputano 
inqualificabile la dismissione di un centro sperimentale di primissimo livello dopo aver 
assorbito tante risorse e tanti finanziamenti.  
 
L‟idea… 
Incuriositi dalla triste storia di questo impianto sperimentale, da elite del mondo accademico a 
cattedrale nel deserto, abbiamo chiesto approfondimenti per cercare di capire meglio la storia di 
Canino e della sua particolare evoluzione. E‟ stato allora che il Prof. Ciaralli ci ha rivelato 
l‟intento di A.N.A.P.I.A. di riattivare il Centro di Canino, formare un gruppo di studio per 
valutare la fattibilità, l‟ordine degli interventi strutturali richiesti per l‟ammodernamento e la 
tempistica.  
Si cercheranno fondi nazionali o regionali, si valuteranno tutte le opportunità di  concorrere per 
finanziamenti europei,  ma la notizia positiva è che finalmente si studieranno tutte le condizioni 
affinché il Centro ritorni attivo, propositivo ed importante per la zona della Tuscia e di tutto il 
mondo scientifico. A tal proposito abbiamo ricevuto informazioni confortevoli anche da parte 
del Moderatore del workshop, il prof. Carlo Alberto Campiotti, attuale Direttore del Servizio 
Agricoltura Unità Tecnica per l‟Efficienza Energetica dell‟ENEA, ma un tempo Consulente 
Scientifico presso l‟A.N.A.P.I.A. collega proprio del prof. Ciaralli  nel Centro Sperimentale di 
Canino.  
La proposta di tesi… 
A volte si rimane letteralmente rapiti dai racconti delle persone. E‟ il nostro caso: ci siamo 
sentiti così mentre i prof. Ciaralli e Campiotti ricordavano i trascorsi del C.S.A. (Centro 
Sperimentale di ANAPIA) di Canino. Non si può non scorgere la passione di questi due uomini 
che hanno dedicato molti anni delle loro vite alla ricerca continua  e allo sviluppo del Centro ed
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i loro occhi si illuminano di una viva luce di soddisfazione e speranza al solo accennare alla 
possibilità della nuova riapertura. 
Non abbiamo avuto dubbi, la nostra tesi sarebbe stata incentrata sull‟incredibile riscatto di 
questo Centro; all‟avanguardia un tempo, dismesso oggi e speranzoso di ridiventare attivo nel 
più breve tempo possibile.  
Il nostro lavoro vuole essere un contributo al ventaglio di ipotesi possibili di rimodernamento 
del Centro A.N.A.P.I.A., consapevoli del fatto che sono possibili svariati tipi di intervento, noi 
proporremo quelli che a nostro avviso rientrano in un campo di proposte più facilmente 
possibili, sia dal punto di vista economico che di facilità di permessi necessari alla loro 
attuazione.  
Divideremo la tesi in tre parti distinte. La prima sarà un introduzione in cui si presenterà il 
soggetto A.N.A.P.I.A. e il  C.S.A. di Canino,  trattandone la storia attraverso i singoli progetti ed 
i risultati ottenuti durante gli anni della sperimentazione. Seguirà una seconda parte di 
approfondito studio geologico ed idrogeologico al fine di illustrare le particolarità del territorio 
laziale e verificare se il modello del C.S.A. di Canino sia unico, considerate le specifiche ed 
originali caratteristiche della località di Canino, o se sia esportabile anche in altre zone della 
“Maremma Laziale” o in generale nel Lazio e nel Viterbese. Partendo dalla struttura tettonica 
italiana si proseguirà con uno zoom sul complesso Vulcanico dei Monti Vulsini e si inquadrerà 
poi nel particolare la zona di Canino introducendo la geotermia.  Per concludere lo studio del 
territorio si presenterà l‟assetto idrogeologico dell‟area in esame, indicandone vincoli e 
caratteristiche fisiche specifiche.  
La terza parte della tesi infine, prenderà in esame più nello specifico l‟ex C.S.A. considerandolo 
in un contesto di rimodernamento scientifico grazie soprattutto all‟utilizzo di tecnologie verdi. 
Dal riutilizzo dei flussi geotermici a bassa entalpia al fine di sviluppare la serricoltura e 
l‟acquacoltura, all‟installazione di una serra fotovoltaica per sfruttare al meglio le possibilità di 
integrare l‟uso agricolo con una tecnologia capace di produrre energia elettrica per coprire il 
fabbisogno energetico del complesso vendendo poi l‟eccedenza.  Verrà sviluppata l‟idea di un 
Centro Didattico Permanente con annesso un laboratorio all‟aperto sulle energie rinnovabili per 
mantenere intatta la vocazione originale dell‟A.N.A.P.I.A., considerando che questo aspetto 
potrebbe consentire il reperimento di finanziamenti sia a livello locale che internazionale.
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1.3_BREVE STORIA DEL C.S.A. 
(Centro Sperimentale di Canino) 
 
L‟A.N.A.P.I.A. ha operato presso il Centro Sperimentale di Canino (VT), situato in località 
Musignano dal 1980 con l‟obiettivo prevalente di ottimizzare e divulgare le molteplici 
tecnologie e le innovazioni legate allo sfruttamento dell‟energia geotermica.  
Proprio a partire da quegli anni, con il Progetto Finalizzato Energetica del C.N.R. e con i 
programmi operativi dell‟E.N.E.A. fu dato un notevole impulso alla ricerca, con la conseguente 
apertura di nuove ed interessanti prospettive nel campo del risparmio energetico e dell‟impiego 
di fonti rinnovabili.  
Essendo le risorse di energia geotermica utilizzabili in sito, è stato necessario individuare alcuni 
elementi campione di aree geo-economiche ben definite e si sono condotti accurati studi al fine 
di riconoscere le possibilità d‟impiego dell‟energia rinnovabil, e di sviluppo dell‟area di 
riferimento.  
A seguito di uno scrupoloso esame delle manifestazioni geotermali nel Lazio, l‟attenzione fu 
rivolta all‟area comprendente l‟abitato di Canino (VT), in cui si sono riscontrati numerosi 
fenomeni naturali ed artificiali di acque calde a bassa temperatura. 
Dal punto di vista geologico la zona in oggetto si presenta infatti come prevalentemente 
carbonatica, con formazioni di minore potenza rappresentati da conglomerati neogenici e tufi del 
quaternario.  
I calcari rappresentano un vero e proprio serbatoio entro cui vengono immagazzinate le acque 
termominerali, che sboccano in superficie in corrispondenza delle numerose fratture che 
caratterizzano le formazioni rocciose. 
Lo studio preciso ed accurato evidenziò un discreto numero di manifestazioni geotermiche, la 
cui portata utile era sufficiente per una ipotesi di sfruttamento finalizzato alle colture protette 
(portata minima progettuale di circa 3 litri/sec). 
La sorgente prescelta, conosciuta nella zona come “Il Bagno”, si trova a valle del Centro 
Termale di Musignano ed ha una portata media di 10 litri/sec. (con punte massime registrate di 
15 litri/s) Ad una temperatura di 40 gradi Celsius.
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1.3.1_DALLA SPERIMENTAZIONE FORMATIVA A.N.A.P.I.A. AL CENTRO 
SERRICOLO 
 
Nel luglio 1981, l‟A.N.A.P.I.A. presentò al Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale un 
progetto per la formazione professionale di tecnici specializzati nell‟utilizzazione di energia 
geotermica in serre per colture orto-floricole. Nell‟ottobre dello stesso anno, fu approvato il 
progetto da parte del Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale e vennero concessi dal 
Comune di Canino due ettari di terreno confinanti con la S.p.A. Terme Etrusche di Musignano, 
che aveva messo a disposizione dell‟A.N.A.P.I.A. i reflui termici.  
Contemporaneamente iniziarono sia i lavori per la realizzazione del Centro Sperimentale, sia il 
corso di formazione professionale “partecipata”.  
Gli allievi del corso, infatti, avevano sia eseguito lo studio di fattibilità svolto coi ricercatori 
dell‟A.N.A.P.I.A. che partecipato attivamente agli sbancamenti del terreno, alla realizzazione 
della recinzione, alle opere di presa e di adduzione sia dell‟acqua termale che delle acque per 
irrigazione e alla messa in opera degli impianti e delle serre sperimentali. 
 
1.3.2_ LE PRIME 8 SERRE A TUNNEL 
L‟area tecnica realizzata inizialmente era costituita da un nucleo di 8 serre a tunnel, ciascuna 
della superficie di 200 mq. ( m. 25 X 8 ), per un‟area complessiva di 1600 mq. L‟impianto fu 
inoltre dotato di una serie di prefabbricati usati rispettivamente come centro di raccolta dati, 
come magazzino di deposito, e come protezione degli impianti di distribuzione dell‟acqua 
termale. La sorgente ha una portata di 10 l/sec ad una temperatura costante di 40 gradi Celsius, 
tuttavia la disponibilità reale è sempre stata di 8 l/sec. poichè le sue acque furono utilizzate 
anche con lo scopo di rifornire un impianto comunale di bagni termali, che a quanto pare è stato 
chiuso per i costi di gestione troppo elevati. 
Ipotizzando un salto termico medio di 5 gradi C., la disponibilità energetica risulta in circa 
150.000 Kcal/h, che corrispondevano ad un quantitativo di gasolio pari a 15 l/h. 
Il prelievo del fluido scaldante avveniva tramite una condotta di adduzione coibentata, realizzata 
tra la sorgente termale e il complesso serricolo, munita di appositi filtri a maglia per evitare il 
trasporto di materiali estranei. Il fluido termale veniva raccolto in un serbatoio di 
depressurizzazione della capacità di 4000 litri collegato ad un collettore principale da cui
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partono le linee di alimentazione per ciascuna delle 8 serre. Tuttavia è stata prevista 
un‟alimentazione forzata attraverso l‟impiego di circolatori gemellari per motivi di ordine 
sperimentale.  
 
FIG 1.2 uno schema dell’epoca del centro A.N.A.P.I.A. 
Per avere la possibilità di usufruire di una maggiore flessibilità per quanto concerne il sistema di 
riscaldamento, ciascuna serra fu dotata di una coppia di circuiti indipendenti per l‟alimentazione 
energetica. 
Il quadro elettrico generale, conteneva tutte le apparecchiature ed interruttori necessari per la 
protezione ed il comando delle varie utenze di alimentazione, compreso l‟impianto di messa a 
terra che circonda e collega ciascuna delle 8 serre. 
Dato il carattere dimostrativo dell‟impianto, si ritenne di prendere in considerazione tecniche 
differenti per la distribuzione del fluido termo-convettore. Nel particolare, tenendo a mente che 
la disponibilità energetica fu valutata in circa 150.000 Kcal/h, furono predisposte tre modalità di 
riscaldamento geotermico ripetute in 7 serre ed un sistema tradizionale (generatore a gasolio di 
aria calda) installato in una serra per un confronto energetico.  
 Riscaldamento aria con elementi radianti adagiati sul terreno: la regolazione della 
temperatura affidata ad un termostato ambiente con azione on-off sull‟elettrovalvola inserita 
sulla tubazione di ritorno dell‟impianto di alimentazione.
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 Riscaldamento combinato aria-terreno con tubi alettati posti a 50 cm sopra il terreno disposti 
longitudinalmente e al centro della serra e tubi di polietilene interrati a 30 cm l‟inserimento 
dei circuiti è affidato a termostati sistemati rispettivamente in aria e nel terreno. 
 Riscaldamento aria con unità termo ventilate e manichetta forata per la distribuzione 
dell‟aria calda nella serra: la regolazione della temperatura è affidata ad un termostato 
ambiente con azione on-off sul motore del ventilatore. 
 Riscaldamento aria con generatore a gasolio di aria calda. 
Le acque calde, reflue dai diversi processi di scambio termico, erano convogliate in una 
condotta generale, che correva parallela alla disposizione frontale delle serre, e quindi, raccolte 
in un apposito serbatoio per ulteriori utilizzazioni energetiche.  
 
1.3.4_SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI 
 
In quattro delle otto serre del complesso sperimentale, fu predisposto un sistema di 
monitoraggio computerizzato per il rilevamento dei parametri fisico e climatico-ambientali, per 
valutare le prestazioni energetiche dei sistemi di riscaldamento connessi con la sperimentazione. 
L‟acquisizione dei dati fu affidata ad un microelaboratore HP-85 che effettuava a tempi 
determinati le letture dei sensori installati nelle serre, elaborandole e memorizzandole, allora su 
cassetta magnetica. Tale sistema forniva la possibilità di osservare in tempo reale e di stampare 
il valore istantaneo di ciascuna misura ottenuta, consentendo così il controllo immediato del 
funzionamento dell‟impianto di acquisizione.  
Nello specifico, il microelaboratore HP-85 comunicava, mediante un‟interfaccia HPIB, con una 
unità di acquisizione dati HP-3497° dotato di extender, che era direttamente collegata ai sensori 
installati nelle serre. Questa unità era in grado di eseguire tutti i tipi di misure necessarie 
all‟acquisizione delle grandezze monitorate nelle serre ossia misure di tensione, resistenza e di 
frequenza. 
Il processo di acquisizione entrava in funzione ad intervalli di tempo prefissati di un minuto (di 
due secondi per quanto riguardava la lettura del vento) ed eseguiva la scansione completa di tutti
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i sensori; alla fine di ciascuna ora i valori raccolti venivano mediati e immagazzinati sempre su 
supporto elettronico (cassetta magnetica). 
 
1.3.5_I PRIMI PASSI 
 
L‟8 marzo 1982 gli allievi del corso A.N.A.P.I.A., secondo il piano agronomico studiato 
precedentemente, misero a dimora le prime piantine di pomodoro e di melone. Successivamente 
parteciparono attivamente a tutte le fasi della conduzione agronomica fino al rilevamento dei 
dati ed alla raccolta dei frutti. 
Il corso sperimentale in questione aveva una durata di 8 mesi e prevedeva l‟alternanza fra 
lezioni teoriche in aula e lezioni pratiche sul campo. Era un corso completamente gratuito e 
prevedeva anche un rimborso spese a titolo di incentivo. 
 
FIG 1.3 Una panoramica delle serre, si noti la loro strutturazione di un dislivello di 20 m, per 
sfruttare il sistema idrico a cascata. 
Parte degli allievi che conseguirono il diploma di qualifica sono stati assunti dall‟A.N.A.P.I.A. 
per la conduzione stessa del centro sperimentale e dalla Cooperativa “Banditella” che aveva 
collaborato alla costruzione del complesso; gli altri impiegarono le loro professionalità acquisite 
presso le aziende agricole locali che disponevano di serre riscaldate con i sistemi tradizionali. 
Ricordiamo che tra gli scopi dell‟attività vi era quello di utilizzare i programmi e l‟esperienza 
tecnico-didattica in altre regioni con situazioni geotermiche o reflui industriali similari a quelle 
di Canino.
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1.3.6_LA COLLABORAZIONE CON ENEA 
 
Nel dicembre del 1982 si è proceduto alla ristrutturazione di tutto il Centro sperimentale grazie 
all‟inizio della collaborazione fra l‟ENEA e l‟A.N.A.P.I.A. usufruendo nello specifico del 
fondamentale apporto tecnico-scientifico dei ricercatori del dipartimento FARE-BIOAG 
dell‟ENEA. 
 
FIG 1.4 locandina del progetto A.N.A.P.I.A. di Canino (1984) 
L‟esistente impianto di riscaldamento e di irrigazione “a caduta” fu del tutto trasformato in un 
sofisticato impianto totalmente automatizzato e computerizzato, appositamente studiato non solo 
per le prove agronomiche e le tecnologie di riscaldamento, ma anche per fornire un bilancio 
termico scientificamente idoneo alla determinazione dei risparmi energetici ottenibili con 
l‟utilizzazione dell‟energia geotermica a bassa entalpia.  
L‟ENEA di sicuro impresse un fondamentale impulso scientifico alla trasformazione di una 
sperimentazione tecnico-didattica in un Centro di ricerca, unico in Italia, che è servito da 
“pilota” per altre iniziative analoghe. Con l‟intervento dell‟ENEA fu possibile rilevare tutti i dati 
bio-agronomici e meteorologici, indispensabili all‟analisi di un sistema efficiente di azienda