Energia geotermica: cos’è e come funziona

Definizione

L’energia geotermica è una tipologia di fonte energetica rinnovabile che sfrutta il calore interno della Terra. Lo stesso termine deriva dalla composizione delle due parole greche “gê” – “thermos”, ossia “Terra” e “calore”.

Lo sfruttamento del calore interno alla Terra può essere altamente produttivo, dal momento che in alcune zone profonde si possono raggiungere temperature vicine ai 4000 gradi Celsius. Si tratta di una fonte energetica rinnovabile perché questo calore è prodotto naturalmente dal pianeta stesso, è presente in grandi quantità in modo continuo ed è inesauribile. Mediamente, la temperatura della Terra diventa più calda di 3 °C per ogni cento metri di profondità.

Tale energia non è sfruttabile dovunque in modo indiscriminato, bensì esistono delle zone territoriali appositamente predisposte. Infatti, lo sfruttamento è fattibile soltanto laddove si è in grado di scendere molto in profondità penetrando lungo la crosta terrestre. Esistono poi delle zone particolarmente adatte perché presentano temperature interne più alte della media, magari per la vicinanza a geyser o vulcani.

Allo stato odierno, la stragrande maggioranza del calore termico della Terra è inutilizzato e presenta ampi margini di sviluppo. Laddove si riuscisse ad affermare potrebbe permettere la creazione di un sistema energetico sostenibile su scala mondiale.

Come si genera l’energia elettrica

L’energia elettrica da distribuire in rete viene realizzata a partire da sistemi geotermici capaci di prelevare vapore ad alta temperatura dal sottosuolo, grazie alla creazione di pozzi e tubazioni. Il vapore così canalizzato permette di far azionare una turbina che tramite un generatore produce l’energia elettrica. Perché un sito possa essere adatto a sfruttare l’energia geotermica è necessario che possa disporre di alcune caratteristiche:

–          Presenza di una fonte di calore geotermico “a portata” dei mezzi attualmente a disposizione dell’uomo (pozzi di perforazione);

–          Presenza di uno strato acquifero in cui l’acqua circola liberamente;

–          Presenza di una roccia impermeabile che non faccia disperdere l’acqua ad alta temperatura, ma la mantenga sotto pressione.

Sistemi utilizzati

L’energia geotermica può essere sfruttata in tre settori differenti.

Gli usi c.d. ad alta entalpia (temperatura maggiore di 150 °C)  per impieghi industriali e per la generazione di energia elettrica; gli usi a bassa entalpia (temperatura inferiore a 100 °C) per impieghi civili, agricoli ed industriali; gli usi termali per fini terapeutici.

Mentre gli usi ad alta entalpia permettono la generazione di energia elettrica nel modo precedentemente descritto, gli usi a bassa entalpia vengono utilizzati per usi diretti quali riscaldamento ed agricoltura. È di questa tipologia di usi che fanno parte le pompe di calore geotermico, le quali sfruttano scambiatori termici collocati 100 metri in profondità rispetto alla superficie.

Il sistema a bassa entalpia per usi civili viene anche detto “teleriscaldamento” perché si sfrutta direttamente il calore del suolo senza generazione di energia elettrica. Il teleriscaldamento permette di riscaldare anche interi quartieri, mentre le pompe di calore geotermico si utilizzano per le singole abitazioni.

Le aree geotermiche

Le zone ad alta entalpia riguardano il 10% sul totale della crosta terrestre e sono situate soprattutto nei punti di rottura o di collisione delle placche terrestri. Lungo queste placche sono presenti ad oggi 116 “punti caldi” del pianeta che producono energia geotermica e che ricomprendono in Italia aree della Toscana e del Lazio.

In Europa l’energia geotermica viene sfruttata soprattutto in Francia specialmente per gli usi a bassa entalpia, ed in Svizzera tramite un impianto geotermico da 22MW che sfrutta un sistema di trivellazione profonda.

In Italia oltre le aree già note, si stanno compiendo altre ricerche in Lombardia, Veneto, Emilia Romagna, Campania e Sicilia e sono stati realizzati altri progetti di sfruttamento in queste aree. Grazie alla sua collocazione lungo una delle placche terrestri, l’Italia è uno dei Paesi che occupa una posizione di vantaggio in Europa e nel mondo per lo sfruttamento di questa fonte energetica da cui produce annualmente 5,5 miliardi di kWh.

Gli Stati Uniti d’America detengono il primato mondiale, potendo disporre di ben 160.000 impianti.

Qui in basso possiamo vedere un video realizzato dall’ANTES che spiega in modo molto semplice e intuitivo cos’è e come funziona l’energia geotermica.

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