L’energia geotermica è una fonte di energia rinnovabile che utilizza il calore dell’interno della Terra per generare elettricità, climatizzare gli edifici e ottenere acqua calda in modo ecologico. Spesso meno conosciute rispetto ad altre energie rinnovabili Come l’energia solare o quella eolica, l’energia geotermica ha molteplici applicazioni e offre una notevole efficienza energetica.
Questa energia Viene ottenuto e lavorato in impianti specifici chiamati centrali geotermiche. Ma cos’è esattamente una centrale geotermica e come funziona?
Centrale geotermica
Una centrale geotermica è un impianto di generazione elettrica alimentato dal calore della terra. Questi impianti deputati all’estrazione del calore dal sottosuolo sono essenziali per convertire l’energia termica in elettrica senza dipendere da fattori esterni, come le condizioni meteorologiche, a differenza di altre fonti rinnovabili.
Per quanto riguarda l’impatto ambientale, emissioni di anidride carbonica da una centrale geotermica Sono significativamente inferiori a quelli prodotti dagli impianti a combustibili fossili. In media rilasciano appena 45 g di CO2 per ogni kWh prodotto, meno del 5% delle emissioni degli impianti tradizionali.
Tuttavia, l'energia geotermica è limitata laddove può essere sfruttata in modo efficiente, a causa della necessità di perforare la crosta terrestre in aree con elevata attività geotermica. Gli Stati Uniti, le Filippine e l’Indonesia sono tra i maggiori produttori di questa energia grazie alla loro geografia favorevole.
Nonostante il suo potenziale, si stima che viene utilizzato solo il 6,5% della capacità geometrica globale, secondo l'Associazione per l'energia geotermica.
Risorse energetiche geotermiche
Il calore proveniente dal nucleo terrestre viene trasmesso attraverso la crosta terrestre, che funge da isolante. Per sfruttare quel calore, è necessario perforare il terreno, il che richiede infrastrutture come condutture e pozzi geotermici.
Complessivo La quantità di energia geotermica disponibile aumenta con la profondità della perforazione e la vicinanza ai bordi delle placche tettoniche, dove la temperatura è più alta.
Come funziona una centrale geotermica?
Il processo di generazione dell'energia elettrica in una centrale geotermica si basa sul funzionamento in due fasi fondamentali: il campo geotermico e l'impianto di conversione.
Campo geotermico
Il campo geotermico è l’area dove il gradiente geotermico è massimo. Normalmente corrisponde ad una falda acquifera confinata con acqua calda, immagazzinata sotto strati impermeabili che trattengono il calore. Questo serbatoio geotermico è la fonte del calore che verrà utilizzato per generare elettricità.
I pozzi in questo campo estraggono una miscela di acqua e vapore che viene convogliata all'impianto, utilizzando il vapore per azionare le turbine e azionare il sistema di generazione elettrica.
Processo di generazione
Il processo di generazione inizia con l'estrazione del vapore e dell'acqua calda dal serbatoio geotermico e il suo trasferimento all'impianto. Una volta lì, il vapore viene separato dal liquido da a separatore a ciclone. Questo vapore è ciò che fa girare le turbine ad alta velocità (3.600 giri al minuto), generando elettricità.
L'acqua in eccesso viene reiniettata nel serbatoio, un processo che garantisce la sostenibilità del sistema. Se questa reiniezione non venisse effettuata, la risorsa sarebbe esaurita e l’energia non potrebbe essere considerata rinnovabile.
Tipi di centrali geotermiche
Esistono tre tipologie principali di impianti geotermici:
Impianti a vapore secco
Questo tipo di pianta è la più semplice. Funziona estraendo vapore diretto dal sottosuolo a temperature superiori a 150 °C. Questo vapore aziona le turbine che generano elettricità.
Piante a vapore flash
Negli impianti a vapore flash, l’acqua calda ad alta pressione sale dai pozzi e, quando viene introdotta nei serbatoi a bassa pressione, parte dell’acqua vaporizza, azionando le turbine.
Centrali del ciclo binario
Le centrali a ciclo binario sono le più efficienti e moderne. Utilizzano liquidi con basso punto di ebollizione per trasferire il calore dall'acqua e generare così vapore per il movimento delle turbine, consentendone il funzionamento con fluidi a temperature fino a 57 °C.
L'efficienza e il basso impatto ambientale degli impianti a ciclo binario li rendono i più ecologici, poiché non emettono vapore o altri gas verso l'esterno.
L’evoluzione della tecnologia geotermica ha consentito un migliore utilizzo delle risorse sotterranee, migliorando la sostenibilità del sistema e riducendo le emissioni legate alla generazione di energia. Poiché sempre più paesi investono in questa tecnologia, si prevede che l’energia geotermica svolgerà un ruolo ancora più rilevante nella transizione verso fonti energetiche pulite e rinnovabili.