Una review pubblicata su Remote Sensing (MDPI) analizza 191 studi sul monitoraggio ambientale dei siti di stoccaggio sotterraneo di gas naturale, idrogeno e CO₂, evidenziando il ruolo crescente del telerilevamento satellitare nella rilevazione di deformazioni, perdite e anomalie geochimiche.
Lo stoccaggio geologico è un elemento centrale della transizione energetica: le formazioni sotterranee - giacimenti esauriti, formazioni saline, acquiferi - vengono impiegate per lo stoccaggio di idrocarburi, per l'accumulo di idrogeno (UHS, underground hydrogen storage) e per la cattura e sequestro della CO₂ (CCS, carbon capture and storage). Una review pubblicata a luglio 2025 su Remote Sensing da Aleksandra Kaczmarek e Jan Blachowski (Wrocław University of Science and Technology) analizza 191 contributi scientifici indicizzati su Web of Science per fare il punto sullo stato dell'arte del monitoraggio ambientale di questi impianti, con un focus specifico sul contributo del telerilevamento.
Tipologie di stoccaggio geologico
Le tre tipologie principali di formazione utilizzate per lo stoccaggio sono i giacimenti esauriti (oil & gas depleted reservoirs), le formazioni saline e gli acquiferi profondi. Ciascuna presenta caratteristiche diverse in termini di capacità, rapporto tra gas di esercizio e gas cuscino, e comportamento geomeccanico nel tempo.
Impatti ambientali
Gli autori sistematizzano gli impatti ambientali più ricorrenti in letteratura: perdite (leakage) attraverso faglie, pozzi o rivestimento in cemento; subsidenza e sollevamento del suolo, legati ai cicli di iniezione e prelievo e, nelle cavità in formazioni saline, al creep del salgemma; sismicità indotta, inclusa la riattivazione di faglie preesistenti; contaminazione delle acque sotterranee, per migrazione di salamoia o dissoluzione di CO₂; e alterazioni geochimiche e microbiche, particolarmente rilevanti per lo stoccaggio di idrogeno, dove l'attività microbica può generare perdite volumetriche e produzione di H₂S.
Metodi di monitoraggio
La review distingue tra monitoraggio geodetico tradizionale - livellazione, reti GNSS permanenti - e telerilevamento. Tra le tecniche attive, l'InSAR multitemporale (PS-InSAR, SBAS, SqueeSAR) resta lo strumento principale per il monitoraggio delle deformazioni superficiali su area vasta, spesso validato con misure GNSS o livellazioni di terra. Il LiDAR trova impiego sia nella caratterizzazione morfologica sia, in varianti come il DIAL, nella rilevazione di leakage di CO₂. Tra le tecniche passive, dati multispettrali e iperspettrali vengono utilizzati per individuare stress vegetazionale associato a fuoriuscite di gas, attraverso indici spettrali dedicati come l'NGSI (Natural Gas Stress Index).
Modellazione e previsione
Sul fronte modellistico, gli autori distinguono tre famiglie di approcci: modelli empirici basati su funzioni di influenza (derivati dalla subsidenza mineraria), modelli deterministici agli elementi finiti per l'analisi geomeccanica del serbatoio, e metodi data-driven che integrano geostatistica (kriging, IDW) e machine learning per l'analisi predittiva di dataset multisensore.
Il nodo aperto
Il dato più rilevante emerso dalla review è che pochissimi studi trattano i siti di stoccaggio in maniera olistica: la maggioranza della letteratura si concentra su un singolo impatto o su una singola tecnica di monitoraggio, mentre l'integrazione tra dati satellitari, modelli geostatistici e machine learning in un framework unico resta un'area ancora poco esplorata. È qui che gli autori individuano lo spazio di sviluppo più promettente per la ricerca dei prossimi anni.
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Riferimenti
- Kaczmarek, A.; Blachowski, J. Remote Sensing Perspective on Monitoring and Predicting Underground Energy Sources Storage Environmental Impacts: Literature Review. Remote Sens. 2025, 17, 2628. https://doi.org/10.3390/rs17152628
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