L’ energia geotermica è una fonte rinnovabile che si ricava dal calore naturale della Terra, e che può essere utilizzata sia per la produzione di energia elettrica, che per la produzione di energia termica (calore e acqua calda).
Questa fonte di energia, trova per la prima volta la sua applicazione su scala industriale in Italia, a Larderello (Toscana) nel 1904. Successivamente vennero create le prime centrali geotermiche.
Il calore della Terra veniva però già utilizzato, fin dall’antichità, soprattutto nelle fonti termali.
Pensiamo ad un contesto geografico come l’Islanda. Qui l’energia geotermica risulta particolarmente importante; infatti, l’85% delle case viene riscaldato grazie alla geotermia. I maggiori produttori mondiali sono gli Stati Uniti, mentre l’Italia si trova al quinto posto. L’Islanda, probabilmente a causa della sua superficie e densità di popolazione ridotte, staziona al settimo posto.
Come si produce l’energia geotermica?
L’ energia geotermica viene prodotta grazie al calore geotermico; questo si forma grazie a processi di decadimento nucleare (specie di elementi come uranio, torio e potassio), che avvengono naturalmente all’interno del nucleo, del mantello e della crosta terrestre.
L’energia termica si accumula nel sottosuolo (ogni 100 metri di profondità la temperatura aumenta di circa 3°C), e fuoriesce sulla superficie terrestre grazie a vettori fluidi (acqua e vapore), che possono essere naturali o iniettati.
Le fonti principali:
- Fonti idro-termiche: sono le più sfruttate a livello industriale. Si tratta di sacche di acqua che viene riscaldata da rocce bollenti presenti sotto la superficie terrestre (a circa 1000/2000 metri di profondità). A loro volta si suddividono in fonti a vapore o ad acqua dominante;
- Fonti geo-pressurizzate: tra i 2500 e i 9000 metri di profondità si trovano queste sacche contenenti principalmente gas naturali a temperature relativamente basse ma con pressione molto alta;
- Fonti petro-termiche: in questo caso a rappresentare una fonte energetica sono le rocce stesse, molto calde, che però, non possedendo nelle vicinanze un liquido che si riscaldi o si trasformi in vapore. Queste vengono stimolate direttamente con l’iniezione di acqua fredda.
Centrali geotermiche: le tipologie principali:
- A vapore secco: quando il vapore si estrae direttamente dalle fratture già presenti nella terra ed utilizzato direttamente per azionare una turbina; perciò l’energia cinetica che genera dal vapore si trasformerà poi in energia elettrica grazie ad un alternatore. Infine, all’uscita dalla turbina, il vapore ha ridotto la sua temperatura raffreddandosi. Una parte di questo si ri-immette nuovamente sottoterra, mentre ciò che resta si libera in atmosfera passando per le torri di refrigerazione;
- Flash: centrali che trasformano l’acqua bollente e ad alta pressione in acqua più fredda e con minor pressione;
- Binarie: un fluido con punto di ebollizione minore dell’acqua viene fatto scorrere sottoterra a fianco dell’acqua bollente, quest’ultima trasformerà in vapore il primo liquido che servirà poi ad azionare una turbina.
Oltre alla geotermia ad alta entalpia (quella delle centrali), esiste anche quella a bassa entalpia. Si tratta di un tipo di geotermia che sfrutta il sottosuolo come serbatoio di calore. Il calore che perciò si accumula durante il periodo invernale viene trasferito in superficie ed utilizzato per il riscaldamento, mentre d’estate il calore in eccesso nell’abitazione viene fatto confluire sottoterra. Tutto ciò è reso possibile grazie alle pompe di calore: questi dispositivi si azionano tramite energia elettrica, che può provenire anch’essa da fonti rinnovabili (come il solare) diventando perciò a tutti gli effetti, una fonte di energia pulita.
Vantaggi e svantaggi dell’energia geotermica
L’ energia geotermica è, tra le fonti energetiche rinnovabili, quella che riesce a produrre maggior quantità di elettricità.
Vediamone ora i vantaggi:
- È un tipo di energia che non è soggetta a variazioni metereologiche o all’alternanza giorno-notte, per questa ragione è sempre disponibile.
- È una fonte di energia rinnovabile, in quanto si produce in continuo grazie all’attività interna al nostro pianeta.
- Anche se non si tratta di una fonte inesauribile, quella presente e che continua a generarsi dalla terra, è così tanta da non rappresentare problemi di esauribilità nel breve, medio e lungo termine. Parliamo infatti di un volume pari a 100 miliardi di volte il consumo energetico mondiale annuale.
- Gli scarti derivanti dalla produzione di questo tipo di energia, possono essere riciclati.
Esistono però anche alcuni aspetti problematici legati all’uso di questa tecnologia
- Sono necessari approfonditi e costosi studi preliminari per trovare luoghi adatti alla collocazione degli impianti: non tutte le zone infatti, presentano sottoterra grandi quantità di sacche di vapore, acqua riscaldata ad alta pressione o di rocce ad alte temperature.
- Le trivellazioni, necessarie alla creazione degli impianti, risultano spesso molto costose.
- Dagli impianti geotermici possono spandersi nell’aria odori forti e sgradevoli (pensiamo ad esempio a quelli generati dai composti sulfurei). E’ possibile comunque risolvere il problema, grazie alla costruzione di impianti di abbattimento.
- Un cattivo impatto visivo/paesaggistico: un impianto geotermico, a causa delle moltissime tubature in superficie e delle alte torri di refrigerazione, è molto simile ad un’enorme fabbrica, per questa ragione ha un impatto visivo piuttosto pesante. Tale elemento ne disincentiva la diffusione, oltre a renderne impossibile la costruzione in luoghi sottoposti a vincolo paesaggistico
Energia geotermica in Italia
L’Italia è un paese dal notevole potenziale di sviluppo, nei settori riguardanti questa forma di energia. Ricordiamo ancora una volta che si tratta di una fonte rinnovabile e sostenibile che sfrutta il calore proveniente dal sottosuolo terrestre. Grazie alle sue risorse geotermiche, specialmente nella regione della Toscana, l’Italia è nel tempo diventata una delle nazioni leader nella produzione di energia geotermica in Europa.
Energia che si ricava attraverso l’estrazione di acqua o vapore geotermico ad alta temperatura da pozzi perforati nel terreno. Questo vapore serve per alimentare le centrali geotermiche, dove viene convertito in energia elettrica e termica.
Una delle principali caratteristiche di questa tipologia di energia è la sua sostenibilità. Quella geotermica rappresenta infatti una fonte energetica che si produce in continuo, in quanto il calore interno della Terra è virtualmente inesauribile. Utilizzandola inoltre, si da un contributo importante alla riduzione delle emissioni di gas serra, favorendo la lotta al cambiamento climatico.
Riducendo la dipendenza dalle fonti fossili inoltre, l’Italia può garantirsi una maggiore indipendenza energetica e una diversificazione del suo mix energetico. Inoltre, l’utilizzo dell’energia geotermica ha un impatto ambientale limitato, poiché non comporta l’emissione di sostanze inquinanti durante tutto il processo.
Tuttavia, l’energia geotermica presenta anche alcune sfide da affrontare. La sua disponibilità si lega a specifiche caratteristiche geologiche di determinate aree, (come appunto il caso specifico della regione Toscana). Ciò significa che non è possibile sfruttare questa fonte energetica in tutto il territorio italiano. Inoltre, la realizzazione di impianti geotermici richiede investimenti iniziali considerevoli. Nonostante ciò, i costi operativi successivi sono generalmente inferiori rispetto ad altre fonti di energia convenzionale.
Per sfruttare appieno il suo potenziale è necessario promuovere ulteriori investimenti nella ricerca e nello sviluppo di nuove tecnologie. Inoltre, è importante continuare a sensibilizzare la popolazione sull’importanza delle fonti energetiche rinnovabili e dei loro benefici a lungo termine.
Un futuro tutto da costruire
In conclusione, l’Italia ha adottato un ruolo di primo piano nell’utilizzo di questa forma di energia come parte del suo mix energetico. Questa fonte rinnovabile offre numerosi vantaggi sia dal punto di vista ambientale che economico, contribuendo alla lotta contro il cambiamento climatico e garantendo una maggiore sicurezza energetica. Sfruttando appieno il proprio potenziale geotermico poi, l’Italia ha la possibilità di presentarsi come attore chiave riguardo il tema della sostenibilità energetica, anche nei confronti del resto del mondo.
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