Energia Geotermica: Cos’è e Come si Produce

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L’ energia geotermica è una fonte di energia 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 venne utilizzata industrialmente per la prima volta 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.
Per l’Islanda l’energia geotermica è particolarmente importante, infatti l’85% delle case vengono riscaldate grazie alla geotermia; ciononostante, i maggiori produttori di questa energia sono gli Stati Uniti, l’Italia si trova invece al quinto posto e l’Islanda al settimo.

 

Come si produce l’energia geotermica?

L’ energia geotermica viene generata grazie al calore geotermico, questo viene generato a causa di processi di decadimento nucleare di 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.

Esistono tre principali fonti di energia geotermica:

  • Fonti idrotermiche: sono le più sfruttate a livello industriale e sono costituite da sacche di acqua calda (riscaldata dalle rocce bollenti) presenti sotto la superficie terrestre, a circa 1000/2000 metri di profondità. A loro volta si suddividono in fonti a vapore dominante o ad acqua dominante;
  • Fonti geopressurizzate: 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 petrotermiche: in questo caso ad essere fonte energetica sono le rocce stesse, molto calde, che però, non possedendo nelle vicinanze un liquido che si riscaldi o si trasformi in vapore, vengono stimolate direttamente con l’iniezione di acqua fredda.

Anche le tipologie di centrale geotermica sono tre:

  • A vapore secco: quando il vapore viene estratto direttamente dalle fratture già presenti nella terra ed utilizzato direttamente per azionare una turbina; perciò l’energia cinetica generata dal vapore verrà poi trasformata in energia elettrica grazie ad un alternatore. All’uscita della turbina il vapore viene raffreddato e in parte immesso nuovamente sottoterra, in parte fatto uscire dalle 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: è 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: vengono azionate tramite energia elettrica che può provenire anch’essa da fonti energetiche rinnovabili (come il solare) e diventa 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 alle variazioni metereologiche o all’alternanza giorno-notte, per questa ragione è sempre disponibile;
  • È una fonte di energia rinnovabile perché non è presente alcuna combustione nel processo;
  • Anche se non si tratta di una fonte inesauribile, quella presente e prodotta dalla terra è così tanta da non rappresentare un problema di esauribilità (è pari a 100 miliardi di volte il consumo energetico mondiale annuale) per questo viene comunque definita una fonte energetica rinnovabile;
  • Gli scarti provenienti dalla produzione di questo tipo di energia possono essere riciclati.

Esistono anche alcuni svantaggi:

  • Sono necessari approfonditi e costosi studi preliminari per trovare i luoghi adatti alla collocazione degli impianti: non tutte le zone presentano sottoterra una grande presenza di sacche per la produzione di questa energia. Inoltre, anche le trivellazioni, necessarie alla creazione degli impianti, risultano molto costose;
  • Dagli impianti geotermici possono arrivare forti odori sgradevoli (odori sulfurei): si può comunque risolvere il problema grazie alla costruzione di un impianto 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 non può essere costruita in alcuni luoghi che risentirebbero dell’impatto paesaggistico.

 

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