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Energia geotermica
L'energia
geotermica è la forma d'energia dovuta al calore endogeno della Terra;
vulcani, sorgenti termali, soffioni e geysers documentano la presenza di
calore immagazzinato nella crosta terrestre e che fluisce verso
l'esterno con l'ausilio di fluidi vettori come acqua e vapore.
La temperatura, all'interno del nostro pianeta, aumenta con la
profondità secondo un gradiente geotermico di 3°C ogni 100 metri, anche
se esistono zone con gradienti geotermici anomali in cui il flusso di
calore è maggiore (9-12°C ogni 100 metri).
Il calore terrestre è prevalentemente d'origine radiogenica e
subordinatamente planetaria e chimica; deriva principalmente dal
decadimento degli isotopi radioattivi presenti soprattutto nel mantello
(quelli più importanti sono il torio 232, l'uranio 238, e 235 ed il
potassio 40).
In media il calore terrestre calcolato è pari a 0,06 W/m², quindi
considerando tutta la superficie si arriva a valori di 30.000 miliardi
di watt; questa energia termica, per unità di tempo e di area,
costituisce il flusso geotermico e viene espressa in HFU (Heat Flow Unit)
ed è equivalente ad una microcaloria per centimetro quadro al secondo
(1HFU = 1x10-6 cal/cm². s = 42mW/m²), cioè in un secondo la Terra
disperde una microcaloria per centimetro quadro.
Lo sfruttamento dell'energia geotermica consiste
nell'utilizzazione del calore contenuto in rocce relativamente vicine
alla superficie, dove arriva propagandosi dalle zone più profonde della
Terra.
Per giungere in superficie il calore ha bisogno di un vettore fluido
(acqua o vapore), naturale o iniettato, che deve poter fluire in gran
quantità in rocce porose e permeabili (rocce serbatoio), queste a loro
volta devono essere protette da rocce impermeabili (copertura) che
impediscano o limitino la dispersione dei fluidi e del calore.
Per garantire la "rinnovabilità" del sistema geotermico, in pratica
sostituire il fluido sottratto dall'utilizzazione, è necessaria
l'esistenza di una zona di alimentazione esterna; il fluido, in questo
caso, proviene prevalentemente da acqua meteorica. Nel caso di serbatoi
"confinati", dove il fluido è fossile, invece, l'eventuale ricarica è
effettuata solo artificialmente mediante la reiniezione.
In un sistema geotermico, l'acqua penetra nel sottosuolo attraverso
rocce permeabili formando delle falde sotterranee e, per effetto del
calore trasmesso alle rocce da una fonte, quale una massa magmatica, si
scalda fino a raggiungere temperature di alcune centinaia di gradi; il
fluido (acqua e/o vapore) in queste condizioni risale lungo faglie o
fratture dando luogo alle manifestazioni geotermiche.
La risalita può anche essere indotta artificialmente tramite una
perforazione meccanica (pozzo geotermico), il fluido cosÌ captato, dopo
alcuni trattamenti, è inviato agli impianti di utilizzazione (produzione
di energia elettrica o usi diretti).
Prospettive - In Italia, la situazione
sembra essere piuttosto buona per l'alta entalpia, soprattutto per i
progetti dell'ENEL che mirano ad un incremento della produzione.
Risulta, invece, troppo esigua rispetto alle potenzialità accertate,
quella della bassa entalpia relativa al campo delle utilizzazioni
dirette. In tutto il paese i progetti realizzati o in corso di
realizzazione superano di poco la ventina; vengono trascurati fluidi con
buone temperature anche facilmente reperibili, contrariamente a quanto
accade in altri paesi poco geotermici.
Vantaggi - Considerando che la produzione in Italia di energia elettrica da fonte geotermica è stata nel 2006 di circa 4.400 GWh e considerando che per ogni kWhe prodotti da un centrale tradizionale vengono emessi 0,55 kg di CO2, si può stimare che le emissioni evitate con l'utilizzo della fonte rinnovabile in questione sia stata di 2.240.000 ton di CO2.
