l` energia geotermica - Camera di Commercio di Pisa

L’ ENERGIA GEOTERMICA
Cosa è l’energia geotermica.
L’ energia geotermica è la forma di energia dovuta al calore endogeno della Terra, contenuta negli strati
più profondi del nostro Pianeta..
Il termine “geotermia”, che individua quella branca della geofisica che studia il calore terrestre, viene
comunemente utilizzato anche per indicare lo sfruttamento di tale forma di energia tendenzialmente
rinnovabile.
All’interno del nostro pianeta la temperatura aumenta progressivamente con la profondità, di circa 3 °C
ogni 100 metri, producendo una energia enorme ma poco concentrata, che si dissipa verso la
superficie.
Tuttavia, esistono zone della crosta terrestre in cui, a causa della relativa vicinanza di masse
magmatiche, il gradiente termico è nettamente superiore alla media: qui l’acqua penetrata nel
sottosuolo si riscalda fino a raggiungere alcune centinaia di gradi, generando così un fluido geotermico
costituito di acqua e/o vapore.
Tale fluido può risalire spontaneamente alla superficie, attraverso faglie o fratture, dando vita a
manifestazioni geotermiche come i geyser, le fumarole o le sorgenti calde; oppure può rimanere
“imprigionato” fra gli strati rocciosi, dovendosi in questo caso, naturalmente quando si trovino a
profondità raggiungibili, operare perforazioni meccaniche (“pozzi geotermici”) al fine di liberare e
sfruttare l’energia accumulatasi.
I primi utilizzi dell’energia geotermica risalgono alla prima metà dell’Ottocento: a Larderello, in provincia
di Pisa, i vapori provenienti dal sottosuolo venivano utilizzati in alternativa alle macchine a vapore,
risparmiando il costo del carbone necessario per alimentare le caldaie.
Sempre a Larderello, il 4 luglio 1904, il principe Piero Ginori Conti riuscì, attraverso una macchina a
vapore collegata ad una dinamo, a fare accendere alcune lampadine: fu l’inizio dello sfruttamento di
un’energia pulita e praticamente inesauribile che si sarebbe poi diffuso in tutto il mondo.
Le forme di utilizzazione dell’energia geotermica variano in relazione alla temperatura del fluido
geotermico: le risorse ad alta temperatura (>150 °C) si prestano sia per la produzione di energia
elettrica che per usi diretti (non elettrici), mentre quelle di media e bassa temperatura possono essere
utilizzate prevalentemente in forma di calore per usi diretti (c.d. geotermia a bassa entalpia).
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La produzione di energia elettrica.
Nell’ambito dello sfruttamento delle forme di energia rinnovabili, gli impianti geotermici sono quelli che
permettono le più alte potenze installate.
Il principio di funzionamento di una centrale geotermica è concettualmente molto semplice: i flussi di
vapore provenienti dal sottosuolo vengono inviati ad una turbina che produce energia meccanica, la
quale viene trasformata in energia elettrica per mezzo di un alternatore o generatore collegato alla
turbina stessa.
Esistono anche impianti, c.d. a ciclo binario, che consentono di sfruttare fluidi geotermici di temperatura
inferiore ai 150 °C, la cui energia viene utilizzata per ottenere da un altro fluido vapore da immettere
nella turbina.
Per non impoverire le risorse disponibili e per non provocare dissesti idrogeologici, generalmente si
provvede poi a reiniettare reflui liquidi o acque meteoriche nel sottosuolo.
Gli usi diretti.
I fluidi geotermici si prestano anche a interessanti forme di utilizzazione di natura non-elettrica:
•
Riscaldamento di ambienti (teleriscaldamento)
I fluidi caldi geotermici sono usati direttamente, se non contengono sostanze corrosive o
incrostanti, oppure riscaldano un fluido secondario attraverso scambiatori di calore. L’effetto è
ottenuto utilizzando sistemi di riscaldamento convenzionali (radiatori, pannelli radianti o
termoconvettori). Purtroppo tale sistema di riscaldamento può essere utilizzato solo localmente,
perché i fluidi non possono essere trasportati troppo lontano dalla zona di estrazione.
•
Usi balneotermali.
E’ la forma di utilizzo del calore geotermico più risalente e più diffusa nel mondo.
In Italia i centri termali sono numerosissimi, alcuni dei quali molto famosi, come Abano Terme,
Montecatini Terme, Ischia, Saturnia…
•
Usi agricoli, zootecnici e di acquacoltura
L’utilizzo in agricoltura comprende il riscaldamento di serre, il disseccamento di prodotti agricoli
e l’allevamento di animali da fattoria. Il controllo della temperatura di crescita delle forme di vita
acquatiche aumenta notevolmente la produttività.
•
Usi industriali
Nelle attività industriali i fluidi geotermici possono essere utilizzati per fornire il “calore di
processo” necessario nel ciclo di produzione.
In Italia, il calore geotermico è sfruttato nell'area geotermica toscana per il trattamento di
minerali borici e in una piccola industria casearia.
Nei paesi freddi è anche abbastanza diffuso l'impiego dei fluidi geotermici per sciogliere neve e
ghiaccio su strade e marciapiedi.
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Vantaggi e criticità.
L'energia geotermica è a tutti gli effetti una energia pulita, facente parte della categoria delle fonti
energetiche rinnovabili, così come l’energia solare e l’energia eolica, ma che presenta l’ulteriore
vantaggio, rispetto a queste ultime, di costituire una sorgente energetica continua, indipendente dalle
stagioni e dalle condizioni climatiche e meteorologiche.
E’ da rilevare un minimo impatto ambientale, riconducibile essenzialmente a:
I gas incondensabili immessi in atmosfera.
Sono disciolti nel fluido geotermico, non sono inquinanti ma devono comunque essere diluiti
nell’aria in modo tale che non possano raggiungere al suolo concentrazioni potenzialmente
nocive. L’inconveniente del loro caratteristico spiacevole odore è superabile mediante
l’installazione di impianti di abbattimento.
L’ impatto paesaggistico.
Il problema, peraltro comune ad ogni sito industriale, può essere risolto cercando di coniugare
le esigenze ingegneristiche con una architettura rispettosa del paesaggio e del comune senso
estetico.
L’Italia, la Toscana, Pisa.
L’Italia è un paese assai “caldo” dal punto di vista geotermico, come testimoniato dalla notevole
presenza di vulcani, di soffioni boraciferi e di sorgenti termali.
La produzione geotermica vanta una lunga tradizione e per molti anni ha costituito un primato mondiale.
In Italia sono attualmente operative 31 centrali geotermiche per la produzione di energia elettrica, tutte
situate in Toscana, nelle aree di Larderello (Pisa), Travale-Radicondoli (Siena) e Monte Amiata
(Grosseto); ancora oggi la Toscana costituisce nel settore un vero e proprio punto di riferimento
scientifico a livello globale.
Sistemi di utilizzazione non-elettrica dell’energia geotermica sono diffusi in diverse regioni, tra cui la
Toscana, l’Emilia-Romagna, il Veneto e il Lazio.
Condotti con successo gli esperimenti di inizio secolo, la prima vera centrale geotermoelettrica entrò in
servizio a Larderello nel 1913, con un primo gruppo a turbina da 250 KW di produzione italiana.
Oggi le centrali attive in Toscana, distribuite su un territorio che ricomprende 16 comuni, forniscono
circa l’ 1,5% della produzione di energia elettrica nazionale ed il 25% del fabbisogno complessivo di
energia elettrica della regione, quanto basta per far fronte alle necessità di quasi 2 milioni di famiglie.
Grazie al geotermico, la Toscana ha già superato gli obiettivi comunitari del 2010, legati all'attuazione
del protocollo di Kyoto; l’obiettivo è quello di portare entro il 2020 al 50% la percentuale di energia
elettrica prodotta con le fonti rinnovabili, soprattutto con l’energia geotermica, cui è riconosciuto un
ruolo trainante.
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Nel dicembre del 2007 Regione Toscana ed Enel, che gestisce tutte le centrali, hanno siglato un
fondamentale accordo per lo sviluppo della geotermia nella regione, che prevede lo stanziamento a
favore della Toscana di 650 milioni di euro fino al 2024.
Il protocollo “Accordo Generale sulla Geotermia” prevede l’unificazione al 2024 della scadenza delle
concessioni ad Enel per la coltivazione geotermica e mira ad assicurare lo sviluppo sostenibile della
“coltivazione” geotermica, il miglioramento delle tecnologie utilizzate per l’estrazione del vapore, la
valorizzazione dei territori che ospitano i giacimenti e la tutela dell’ambiente e della popolazione
residente.
Nel Pisano, la zona interessata dai fenomeni geotermici si estende nell'estrema parte meridionale della
provincia, nelle località di Larderello (tuttora considerata la “culla” della geotermia), Montecerboli,
Monteverdi Marittimo, Castelnuovo Val di Cecina, al confine con la provincia di Grosseto.
I caratteristici soffioni boraciferi sono generati da una massa magmatica che si trova ad una profondità
relativamente bassa, la quale provoca il continuo riscaldamento di acque sotterranee che, imprigionate
da rocce di copertura, raggiungono una temperatura ed una pressione notevoli.
La valle, significativamente chiamata "Valle del Diavolo", è caratterizzata dalle suggestive colonne di
vapori bianchi, dalle torri di refrigerazione e dai vapordotti che si snodano come un lungo serpente.
Larderello è uno dei centri geotermici più grandi al mondo, in cui si va a perforare più in profondità e
dove le temperature raggiunte dai fluidi sono elevatissime, in alcuni casi superiori ai quattrocento gradi.
In virtù del primato storico e del patrimonio di know-how di cui dispone, nel febbraio del 2008, primo in
Italia, è stato istituito a Larderello un “Centro di Eccellenza della Geotermia”, che riunisce in
associazione temporanea di scopo tre enti di ricerca pisani (l’Università di Pisa, la Scuola Superiore
Sant’Anna e l’Istituto per le Geoscienze e Georisorse del CNR), il COSVIG (Consorzio per lo sviluppo
delle aree geotermiche) e i comuni dell’area geotermica toscana, con capofila Pomarance, nel cui
territorio la frazione di Larderello si trova.
Il Centro è una struttura dedicata alla ricerca applicata, ad attività di formazione e di consulenza
tecnico-scientifica a livello internazionale, ed ha tra i propri obiettivi prioritari la valorizzazione delle
risorse geotermiche, sia a bassa che ad alta temperatura, la valutazione degli effetti del loro uso, lo
studio della loro sostenibilità e delle sue modalità di promozione.
Sempre a Larderello, verso la
fine degli anni ’50 è stato fondato un interessante “Museo della
Geotermia”, che documenta tutta la storia dello sfruttamento dei fenomeni geotermici nell’area,
dall’utilizzo delle acque termali da parte dei Romani, fino all’attività di ricerca e di perforazione, ai
diversi sistemi di utilizzazione del fluido geotermico per produzione di energia elettrica, termica e
meccanica.
- A cura dell’ Ufficio Brevetti, Marchi ed Innovazione Tecnologica della Camera di Commercio di Pisa -
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