Energia rinnovabile: la geotermia entra in galleria per scaldare strade e città

Creare i presupposti per produrre energia rinnovabile da gallerie esistenti e migliorare la sicurezza stradale. Parte da questa finalità il progetto Tun.Re.Fit, condotto da un team di ricerca del Politecnico di Torino, che si è visto premiato di recente agli ITA Awards 2025, uno dei riconoscimenti più prestigiosi a livello mondiale per il settore delle infrastrutture sotterranee, organizzato dalla International Tunnelling and Underground Space Association (ITA).

Premio a parte – il progetto ha ottenuto il secondo posto nella categoria Technical Innovation of the Year – è l’oggetto alla base del sistema Tun.Re.Fit a essere di grande interesse per le opportunità che offre. Esso, infatti, nasce per sfruttare il potenziale geotermico ricavabile da gallerie esistenti.

L’Italia è il secondo paese al mondo per numero e lunghezza di gallerie, seconda solo alla Cina, ricorda la Società Italiana Gallerie. È possibile applicare la tecnologia Tun.Re.Fit, sfruttandone i benefici per la sicurezza stradale, ma non solo. Bisogna considerare oltre alle gallerie stradali, anche quelle ferroviarie, metropolitane e idrauliche. Il Belpaese ha molte gallerie datate: più del 50% è in esercizio da oltre 30 anni. Ci sono poi quelle abbandonate. Il loro riuso e ristrutturazione in chiave energetica potrebbe consentire molteplici vantaggi anche alle città.

Tun.Re.Fit: sfruttare le gallerie esistenti per produrre energia rinnovabile

Ma partiamo da Tun.Re.Fit, tecnologia che ha ottenuto il brevetto per modello di utilità. Nasce come prosecuzione di Enertun, pensato per le gallerie di nuova costruzione.

Come spiega Marco Barla, docente del Dipartimento di ingegneria strutturale, edile e geotecnica-DISEG del Politecnico di Torino, Tun.Re.Fit è stato avviato per implementazioni per infrastrutture esistenti.

Una prima realizzazione è stata fatta nella Galleria Olimpia, lungo l’autostrada A26 tra Alessandria e Casale Monferrato, in Piemonte. Lunga 890 metri, è riconosciuta oggi come il primo traforo energetico al mondo ad aver integrato, a posteriori rispetto alla costruzione, un sistema di scambio termico con il sottosuolo.

Qui sono state installate circa mille metri di tubazioni geotermiche integrate nel rivestimento della galleria. Grazie a questa rete, il calore naturale dell’ammasso roccioso sovrastante viene recuperato e trasferito alla pavimentazione stradale per prevenire la formazione di ghiaccio.

«Abbiamo creato una partnership con Autostrade per l’Italia per avviare un dottorato di ricerca – cofinanziato per una parte anche dal Ministero dell’Università e della ricerca – completato, nello specifico, da Simone De Feudis. Nel caso della Galleria Olimpia, noi ci siamo inseriti nel processo di ristrutturazione, che prevedeva la demolizione di parte del calcestruzzo dell’arco di calotta e l’impermeabilizzazione – illustra Barla –. A questo punto abbiamo introdotto le tubazioni, che sono state poi annegate nel nuovo manto di calcestruzzo».

La galleria, così allestita, conta su una fitta rete composta da tubazioni scambiatrici, di raccordo e i collettori che portano il fluido riscaldato al manto stradale che permette di fare sghiacciamento, con un processo in tempo reale e che non richiede spargimenti di sale, a tutto vantaggio dell’asfalto che non si danneggia. Il processo è ecosostenibile, basandosi su energia rinnovabile prodotta mediante scambio termico tra il fluido e la struttura.

Dalle gallerie agli edifici: lo sviluppo tecnologico

I vantaggi potenziali non si fermano qui. Le altre applicazioni prevedono di utilizzare quel calore per generare riscaldamento o raffrescamento in un edificio. Un esempio applicativo che è allo studio è quello condotto dallo stesso team di ricerca del Politecnico di Torino, guidato dallo stesso professor Barla, a Trento.

«Stiamo applicando questa tecnologia a Trento nelle due gallerie oggi curate e gestite dalla Fondazione Museo storico del Trentino. Qui stiamo mettendo a punto un’installazione sperimentale, ma che funzionerà concretamente. Rispetto a quanto condotto nella Galleria Olimpia, nel sito trentino installeremo delle sonde radiali a partire dalla galleria e utilizzeremo il calore estratto dal massiccio circostante per riscaldare e raffrescare le due sale conferenze del museo, mediante una pompa di calore geotermica».

Con la stessa tecnologia è possibile sfruttare il calore geotermico per soddisfare le esigenze di riscaldamento e raffrescamento di edifici residenziali. È quanto fatto, nello specifico, col progetto Enertun a Torino, per il condizionamento di tutte le stazioni della metropolitana di Torino. «Oltre a questa finalità, c’è comunque un surplus di calore che può essere portato in superficie e provvedere alle necessità degli edifici pubblici ubicati nel raggio di un centinaio di metri».

Gallerie come batterie termiche ed energetiche

L’ambito di interesse per sfruttare l’energia rinnovabile delle infrastrutture sotterranee non si ferma qui. «Stiamo studiando le potenzialità applicative riguardanti il riuso a fini energetici di gallerie abbandonate», spiega Barla.

La presenza di infrastrutture non più utilizzate è ampia e si presta a varie finalità. Sempre a Torino, si ragiona sulle possibilità offerte da un tratto, lungo 2 km, della galleria ferroviaria sulla linea Torino-Ceres.

«Questo volume, per esempio, potrebbe essere riempito d’acqua e creare una sorta di “mega boiler”, sfruttando la tecnologia Thermal Tank Energy Storage. Oppure uno spazio di questo genere potrebbe essere riempito con aria compressa ed essere utilizzato come serbatoio di aria compressa per produrre energia elettrica, sfruttando il sistema CAES (Compressed-air energy storage) per trasformare questo spazio in una soluzione di accumulo».

Il team sta lavorando anche sui rifugi antiaerei: solo a Torino ne sono stati censiti una cinquantina, ma sono presenti in tutte le città italiane, alcuni riutilizzati, altri invece versano in stato di abbandono. Trasformarli in batterie per stoccare energia rinnovabile, termica o elettrica, potrebbe permettere alle aree urbane di gestire al meglio produzione (da fotovoltaico e da altre fonti rinnovabili) per provvedere al meglio ai consumi, in modo ecosostenibile e a km zero.

È uno spunto alla base del progetto REgENEraTE (REuse for ENergy Exploitation and storage of existing urban Tunnels in Europe), coordinato dalla ricercatrice Alessandra Insana, che intende contribuire “alla diffusione di comunità energetiche positive esaminando la fattibilità di utilizzare cavità sotterranee esistenti per ospitare sistemi di produzione e stoccaggio di energia rinnovabile”, specifica il team torinese. 

FAQ Gallerie energetiche

Cosa sono le gallerie energetiche?

Sono parte delle geo-strutture energetiche, opportunità per fare energy storage termico. Si tratta di spazi sotterranei, strutture geotecniche a contatto con il terreno, che si possono trasformare in modo da fungere da scambiatori termici con il terreno circostante, oltre a svolgere la loro funzione primaria geotecnica strutturale.

Quanto è possibile generare da infrastrutture urbane o extraurbane?

In una galleria è possibile stimare di produrre 1 MW termico al chilometro. Ma le opportunità create dalle gallerie energetiche e dalle altre geostrutture vanno al di là della produzione termica: ci sono possibilità anche di sfruttare le gallerie per trasformarle in soluzioni di accumulo di energia elettrica.

Quante gallerie ci sono in Italia?

Per quanto riguarda strade e autostrade, lungo i 8006 km di autostrade e 27.259 km di strade statali, gestiti dall’ANAS, si contano 2.179 gallerie (Fonte: Ansfisa). Si spazia dal Traforo del Fréjus (12,8 km galleria più lunga d’Italia e la sesta più lunga al mondo) ai viadotti autostradali. Ci sono poi in costruzione infrastrutture molto più lunghe, come il Tunnel di base del Brennero, a doppia canna, che verrà completato nel 2030 e che raggiungerà una lunghezza pari a 64 km, diventando il più lungo al mondo.

Sulle strade e autostrade italiane, inoltre, è concentrato il maggior numero di tunnel stradali, più della metà, appartenenti alla Rete Trans-europea dei Trasporti (TEN-T), la cui lunghezza in ambito nazionale, raggiunge i 9481 km.

Ci sono poi le 1.633 gallerie ferroviarie in esercizio sulla rete nazionale, un’estensione maggiore che nel resto d’Europa, che rappresentano il 7,7% dell’intera rete ferroviaria nazionale. Sul totale delle gallerie di lunghezza superiore a 500 metri, il 65% circa è in servizio da più di 50 anni.

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