Energia rinnovabile: geotermica

L'energia geotermica è una fonte di energia rinnovabile che deriva dal calore del sottosuolo terrestre. È una fonte energetica usata fin dall'antichità, nel nostro Paese è tra le rinnovabili più utilizzate e viene impiegata soprattutto per la produzione di elettricità.

In che modo viene viene generata l'energia geotermica e quali vantaggi e svantaggi sono legati al suo consumo? Continua a leggere: lo vedremo insieme in questo articolo.

Che cos'è l'energia geotermica?

L'energia geotermica è una fonte di energia rinnovabile e pulita che deriva dal calore geotermico, derivante cioè dall'energia termica generata da alcuni processi che avvengono nel sottosuolo terrestre.

Come si genera il calore del sottosuolo terrestre? Il calore che viene sfruttato dall'energia geotermica proviene dal decadimento naturale nucleare di uranio, torio e potassio che avviene all'interno del nucleo, del mantello e della crosta terrestre.

Tutti questi procedimenti si basano sul principio della geotermia. Infatti, la temperatura della crosta terrestre aumenta più si procede in profondità, con una media di circa 30˚C ogni 1000 m. In alcune regioni, queste temperature sono ancora più alte a causa di condizioni geologiche particolarmente favorevoli che hanno agevolato lo sviluppo di attività magmatica o vulcanica e la formazione di campi geotermici ad alta temperatura: tra queste zone c'è anche l'Italia, in particolar modo la Toscana meridionale.

Nel nostro Paese, il potenziale dell'energia geotermica potrebbe soddisfare oltre il 60% del consumo interno lordo di energia elettrica nazionale.

Esistono principalmente tre modi per recuperare calore dalla terra:

• Geotermia classica o ad alta entalpia: tipica delle zone vulcaniche o tettoniche. In queste aree, l’acqua nel sottosuolo fuoriesce sotto forma di geyser: viene trasformato in energia grazie alle turbine delle centrali geotermiche. I serbatoi geotermici ad alta entalpia raggiungono temperature superiori ai 150°C.
• Geotermia a media entalpia: anche questo caso si manifesta nelle zone vulcaniche e tettoniche, ma le temperature dei serbatoi sono più basse, comprese tra i 90 e 150°C.
• Geotermia a bassa entalpia: nelle zone in cui le temperature del sottosuolo sono comprese tra i 30 e i 90°C, l'energia termica non viene sfruttata per produrre elettricità ma per il riscaldamento.

Le due principali applicazioni dell'energia geotermica sono per la produzione di calore, tramite pompe di calore, e per la produzione di elettricità attraverso le centrali geotermiche.

Manifestazioni di geotermia Il calore del sottosuolo terrestre che viene utilizzato per produrre l'energia geotermica si manifesta in diversi fenomeni naturali, quali i vulcani, le fumarole, i soffioni boraciferi e i geyser.

Energia rinnovabile: che cos'è?

Abbiamo detto che l'energia geotermica è una fonte di energia rinnovabile. Significa, dunque, che per generare energia viene utilizzata una risorsa naturale considerata inesauribile e che si rinnova in tempi relativamente brevi. Si tratta di fonti energetiche pulite che, a differenza dei combustibili fossili, provoca minori emissioni climalteranti, risultando così cruciali per la transizione ecologica ed energetica.

• Quali energie sono rinnovabili?
• Energia solare
• Energia eolica
• Energia idroelettrica
• Energia geotermica
• Energia da biomasse
• Energia marina

Produrre elettricità

La produzione di energia geotermica avviene nelle centrali geotermiche. Queste si collocano nelle zone in cui la temperatura del sottosuolo aumenta molto più rapidamente rispetto alla media, toccando anche temperature intorno ai 250-350°C ad appena 2-4 km di profondità.

Dal calore della terra all'energia elettrica Attraverso le trivellazioni nel terreno, il vapore nel sottosuolo viene incanalato nei “vapordotti”, tramite i quali raggiunge la centrale geotermica: questi attiveranno le turbine che, ruotando, produrranno energia meccanica, trasformata in energia elettrica grazie all'utilizzo di un alternatore.

Energia geotermica per riscaldare

L'energia geotermica viene anche utilizzata per il riscaldamento delle abitazioni, tramite le pompe di calore geotermiche: si tratta di sistemi per riscaldare e refrigerare gli ambienti domestici.

Un impianto geotermico estrae il calore dal sottosuolo e lo accumula, riuscendo così a impiegarlo per il riscaldamento domestico. Il processo è reversibile: come può riscaldare un'abitazione, è possibile anche raffreddarla nei mesi estivi.

• Come è composto un impianto di riscaldamento geotermico?
• Le tubature: costituiscono un circuito chiuso al cui interno scorre un fluido, con l'obiettivo di accumulare calore.
• Le pompe di calore: rimuovono il calore dal fluido e lo trasferiscono all'abitazione, compiendo il processo inverso per raffreddare l'edificio, rimuovendo il calore dall'edificio trasmettendolo al sottosuolo.
• Sistema di distribuzione del calore: trasmette aria calda o fredda all'abitazione.

Energia Geotermica: i vantaggi

L'energia geotermica è una fonte di energia pulita e rinnovabile che non emette gas serra. Il suo uso permette dunque di diminuire il consumo dei combustibili fossili, tra i principali responsabili dei riscaldamenti climatici.

A differenza di altre fonti rinnovabili, come quella eolica e solare, l'energia geotermica è sempre disponibile: infatti, le fonti eoliche e solari sono caratterizzate da intermittenza, la disponibilità varia a seguito dell'alternanza tra giorno e notte, il clima, o anche in base alla stagionalità. Ciò non riguarda invece l'energia geotermica, che è sempre disponibile e costante. Ciò implica che l’energia geotermica possa funzionare a pieno regime senza sosta e che dunque, a parità di potenza installata, un impianto geotermico produca più energia di un impianto solare o eolico.

Inoltre, la produzione di energia geotermica non produce inquinamento acustico, gli impianti non necessitano di costosa manutenzione né occupano grandi spazi. Questo perché, sia nel caso degli impianti domestici che in quelli su larga scala, la gran parte della struttura si trova interrata, solo una minima parte si sviluppa in superficie. Inoltre, secondo i dati del GSE - Gestore Servizi Energetici - a parità di potenza installata, il geotermico è il tipo di rinnovabile che genera maggiore occupazione indotta.

• Ricapitoliamo: tutti i vantaggi
• È una fonte pulita
• È sempre disponibile
• È una fonte energetica silenziosa
• Non necessita di grandi spazi
• Genera occupazione
• Offre più energia a parità di potenza installata

Energia Geotermica: gli svantaggi

L'energia geotermica offre notevoli vantaggi, tuttavia ci sono anche degli svantaggi legati a questa tecnologia. Sebbene, infatti, una grande centrale non occupi molto spazio in superficie, le torri di raffreddamento e le turbine sono comunque visibili e potrebbero avere un impatto visivo sul paesaggio, anche se vengono attuate sempre più soluzioni di bioarchitettura per integrare in maniera armoniosa la centrale nell'ambiente circostante.

Inoltre, le centrali possono produrre odori sgradevoli a causa delle emissioni di idrogeno solforato: tuttavia, gli impianti di ultima generazione dispongono di sistemi di filtraggio e contenimento che scongiurano la fuoriuscita di ciò che proviene dal sottosuolo.

Infine, un grosso limite che al momento frena lo sviluppo dell'energia geotermica - i giacimenti sono spesso dispersi e a grandi profondità - attualmente solo l’1% dell’energia mondiale - è rappresentato dalla grande profondità delle temperature più alte. Un limite che proprio le soluzioni a bassa entalpia provano a superare.

• Ricapitoliamo: i possibili svantaggi
• Impatto sul paesaggio
• Odori sgradevoli
• Profondità e dispersione dei giacimenti

In Italia

L'energia geotermica è utilizzata in molti paesi, tra cui l'Islanda, gli Stati Uniti e l'Italia. Nel nostro paese, l'utilizzo di energia geotermica ha radici antichissime: il suo uso infatti risale addirittura all’Impero Romano.

Le zone ad alta geotermia, in Italia, si trovano in Toscana: si tratta del triangolo Larderello-Travale-Radicondoli e il Monte Amiata. Proprio in quest’area si trovano anche gran parte delle centrali geotermiche italiane.