Energia geotermica: ecco i vantaggi e l’impatto ambientale del suo sfruttamento

Abbiamo a nostra disposizione, oramai, una lunga lista di opzioni che ci possono permettere di generare energia per mantenere le nostre abitazioni illuminate e riscaldate in modo confortevole. Per anni abbiamo utilizzato in modo del tutto indiscriminato petrolio, carbone e gas naturale, inconsapevoli dei danni seri che stavamo procurando al pianeta Terra. Tuttavia, oggi sappiamo che per fortuna esistono anche altre alternative ai combustibili fossili, come ad esempio l’energia geotermica. Scopriamo dunque insieme tutti i vantaggi legati al suo sfruttamento e il suo impatto ambientale.

Indice contenuti

• Come funziona l’energia geotermica
• Come funziona una centrale geotermica
• I vantaggi di una centrale geotermica
• L’impatto delle centrali geotermiche

Come funziona l’energia geotermica

Partiamo dal presupposto che questo tipo di soluzione per la produzione di energia è utilizzata generalmente di meno rispetto ad altre, come l’eolico o il fotovoltaico: questo accade principalmente a causa della dipendenza diretta da una risorsa specifica e localizzata.

L’energia geotermica deriva dal calore prodotto nelle profondità della crosta terrestre, dove le temperature aumentano parallelamente all’aumentare della profondità. In condizioni standard, si osserva una crescita di circa 3°C ogni 100 metri, ma in alcune aree geologicamente o vulcanicamente attive il gradiente termico può essere molto più elevato, raggiungendo incrementi di 9-12°C per ogni 100 metri.

Questo calore viene trasportato in superficie attraverso fluidi naturali, come acqua e vapore, che emergono sotto forma di geyser, soffioni o sorgenti termali. In alternativa, si può intervenire con tecniche artificiali, come la trivellazione di pozzi geotermici, per facilitare l’emersione di questi fluidi. L’acqua o il vapore così estratti mettono in moto turbine, generando energia meccanica che viene successivamente trasformata in elettricità.

Come funziona una centrale geotermica

Le centrali geotermiche sfruttano di conseguenza una risorsa naturale preziosa, pulita e di fatto “infinita” com’è per l’appunto il calore proveniente dall’interno della Terra. Esistono tre principali tipologie di impianti che permettono di utilizzare questa energia:

1. Centrali a vapore secco
   Sono le più diffuse e semplici: in questi specifici impianti il vapore viene estratto direttamente dal sottosuolo, attraverso fratture naturali, e utilizzato senza ulteriori trasformazioni per azionare una turbina. Qui il vapore viene trasportato alla centrale geotermoelettrica attraverso vapordotti – tubi in acciaio isolato – e immesso in una turbina. La rotazione della turbina genera energia meccanica, che un alternatore converte successivamente in energia elettrica. Dopo aver attraversato la turbina, il vapore passa al condensatore, dove viene raffreddato grazie all’acqua fredda spruzzata dalle torri di refrigerazione. Una parte del fluido condensato viene reintrodotta nel sottosuolo attraverso i pozzi di reiniezione, mentre la quantità restante evapora e viene rilasciata nell’atmosfera attraverso le torri di raffreddamento;
2. Centrali flash
   Questi impianti trasformano l’acqua bollente ad alta pressione, prelevata da profondità considerevoli, in acqua a pressione più bassa e più fresca, sfruttandon il cambiamento di stato per generare energia;
3. Centrali binarie
   In questa configurazione, l’acqua bollente proveniente dal sottosuolo scorre vicino a un secondo fluido con un punto di ebollizione molto più basso. Il calore dell’acqua fa evaporare il secondo fluido, che aziona poi una turbina.

I vantaggi di una centrale geotermica

Sono diversi gli elementi che rendono una centrale geotermica particolarmente interessante come soluzione per la produzione di energia elettrica alternativa. Come sottolinea anche il dipartimento di energia degli Stati Uniti:

È pulita, poiché offre energia che può essere estratta senza bruciare combustibili fossili come carbone, gas o petrolio. Utilizzare il geotermico per produrre elettricità genera solo circa un sesto dell’anidride carbonica prodotta da una centrale a gas naturale, e pochissimo—se non nessuno—ossido di azoto o diossido di zolfo. Inoltre, le centrali geotermiche a ciclo binario, che operano in un ciclo chiuso, rilasciano essenzialmente zero emissioni.

L’energia geotermica è “domestica,” e offre una fonte nazionale di energia affidabile e rinnovabile.

• Si tratta di un’energia disponibile 24 ore su 24, 365 giorni l’anno, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche;
• Le centrali geotermiche hanno un alto fattore di capacità – tipicamente del 90% o superiore – il che significa che possono operare alla massima capacità quasi sempre. Questi fattori rendono il geotermico in grado di bilanciare le fonti di energia intermittenti come l’eolico e il solare, diventando una parte cruciale del mix energetico nazionale delle energie rinnovabili;
• L’energia geotermica può anche essere utilizzata per riscaldare e raffreddare case e aziende, sia con pompe di calore geotermiche sia attraverso l’uso diretto. Un Paese come l’Islanda, noto per la sua fervida attività vulcanica, ne fa ampio uso proprio in questo senso.

L’impatto delle centrali geotermiche

A livello visivo, le reti di teleriscaldamento e le pompe di calore geotermiche si adattano facilmente alle comunità locali, causando un impatto sull’ambiente circostante che è trascurabile. Le centrali geotermiche, inoltre, presentano un design meno invasivo e richiedono meno spazio rispetto a molte altre soluzioni per la produzione di energia. Non hanno infatti bisogno di combustibili da immagazzinare, trasportare o bruciare.

Dal punto di vista economico, invece, va detto che lo sviluppo di sistemi geotermici comporta costi iniziali significativi, anche se nel lungo termine si rivela essere un’opzione conveniente per ridurre le emissioni di carbonio grazie alla sua affidabilità e ai bassi costi operativi ad essa associati.