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Introduzione

Energia geotermica Forma di energia termica estraibile da serbatoi sotterranei di acqua calda di origine naturale, considerata una delle fonti disponibili di energia alternativa o integrativa. La presenza di acqua calda nel sottosuolo si deve alla combinazione di due effetti: il naturale aumento di temperatura (gradiente geotermico) che si rileva all’aumentare della profondità, pari a circa 3 °C ogni 100 m, e l’eventuale presenza, nelle zone predisposte, di calore di origine vulcanica, che può portare il gradiente a 10 °C ogni 100 m. In queste zone, la temperatura delle acque sotterranee raggiunge livelli che permettono lo sfruttamento dell’energia geotermica per la produzione di energia elettrica.

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Una risorsa energetica alternativa

All’inizio degli anni Settanta, in coincidenza con la crisi petrolifera, e negli anni seguenti, a causa dei vari insuccessi degli impianti di produzione di energia nucleare, la possibilità di generare energia elettrica sfruttando il calore interno della Terra sembrava uno dei metodi più promettenti fra le cosiddette fonti energetiche alternative. In Italia esistevano impianti fin dall’inizio del secolo: con gli impianti di Larderello, in Toscana, nel 1904 l’Italia era stata il primo paese ad avviare un programma di sfruttamento dell’energia geotermica. La realizzazione pratica del principio, però, si è mostrata meno immediata e conveniente di quanto creduto, e oggi si tende a considerare l’energia geotermica più come una fonte integrativa, che alternativa, di energia: non in grado di rimpiazzare del tutto altre fonti, ma comunque molto conveniente in alcune situazioni e soprattutto assai sicura dal punto di vista ambientale.

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Condizioni per lo sfruttamento

Perché si realizzi un serbatoio ideale di energia geotermica, nel sottosuolo debbono verificarsi alcune particolari condizioni: anzitutto la presenza, a profondità non eccessiva, di un’adeguata sorgente di calore, come ad esempio una camera magmatica in via di raffreddamento. La seconda condizione è data dalla presenza di acqua all’interno di formazioni rocciose permeabili a diretto contatto con la fonte di calore: l’acqua è infatti l’indispensabile mezzo intermediario necessario per convogliare il calore in superficie. Terza condizione è la presenza di un 'coperchio' di rocce impermeabili che sigilli il sistema, in modo da impedire la dispersione del calore, favorendone l’accumulo all’interno del giacimento stesso. Attingendo alle acque del giacimento geotermico per mezzo di pozzi, si ha un’erogazione violenta in superficie di vapore surriscaldato che può essere impiegato direttamente per azionare turbine di generatori elettrici. Sono questi i cosiddetti sistemi geotermici ad alta temperatura (o, come talvolta si dice, ad alta entalpia): le temperature che in essi si possono raggiungere sono assai elevate. Il sistema di Larderello presenta temperature di 260 °C, mentre nell’area dei Campi Flegrei, in Campania, si raggiungono addirittura i 400 °C, la più alta temperatura finora registrata in un sistema geotermico.

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Sistemi geotermici a media e bassa temperatura

Esistono anche sistemi geotermici a media o bassa temperatura (inferiore a 160 °C). Questi non possono essere sfruttati direttamente per la produzione di energia elettrica; tuttavia il fluido geotermico naturale serve a far evaporare un fluido secondario a basso punto di ebollizione che a sua volta aziona i generatori. In questi casi, però, i rendimenti finora raggiunti sono stati piuttosto bassi. Le acque calde sotterranee possono comunque essere sfruttate per una serie di altri usi diversi dalla produzione di elettricità. Il più ovvio di essi è la distribuzione diretta per il riscaldamento di alloggi o di serre di coltivazione. In Francia, nella regione di Parigi, si sono ottenuti i migliori risultati di questo tipo, con una rete di riscaldamento per oltre 20.000 alloggi.