Come sfruttare al meglio l'energia geotermica nel mondo di oggi

La energia geotermica È una delle energie rinnovabile più vecchia e allo stesso tempo meno sfruttata se la confrontiamo con altre come l’energia solare o eolica. Nonostante sia una tecnologia conosciuta da decenni, il suo utilizzo ha acquisito maggiore rilevanza negli ultimi anni a causa dell’aumento della domanda di fonti energetiche sostenibili e pulite.

L'energia geotermica utilizza il calore interno della Terra per generare energia elettrica o fornire riscaldamento. Perforando la superficie terrestre in aree ad elevata attività termica, è possibile accedere a strati più profondi dove la temperatura è sufficientemente elevata da riscaldare l'acqua. Questo processo rilascia vapore che viene utilizzato per muovere turbine collegate a generatori elettrici, o direttamente per riscaldare infrastrutture urbane e rurali. L'estrazione di questo calore avviene principalmente in luoghi specifici, caratterizzati dalla presenza di fattori geologici come vulcani o faglie tettoniche, che rendono disomogenea la distribuzione degli impianti geotermici sul pianeta.

Il processo di estrazione dell’energia geotermica

Approfittando del energia geotermica Si tratta di un processo tecnico che richiede la perforazione della terra in luoghi in cui la temperatura sotterranea è sufficientemente elevata da sfruttare le risorse termiche. Questo tipo di energia si trova a profondità che variano tra i 3.000 e i 10.000 metri sotto la superficie terrestre. A queste profondità, l'acqua sotterranea viene riscaldata dalle rocce calde fino a raggiungere temperature che in alcuni casi possono superare i 300ºC.

Il procedimento inizia con la perforazione di pozzi che permettono di estrarre acqua e vapore dall'interno della Terra. Questo vapore viene incanalato per mettere in moto una o più turbine collegate a generatori elettrici. Dopo l'utilizzo, acqua e vapore possono essere reimmessi nel sottosuolo affinché il ciclo ricominci, rendendo questo sistema a ciclo chiuso che minimizza la massiccia estrazione di risorse sotterranee.

Tipi di risorse geotermiche

Esistono diversi tipi di risorse geotermiche che possono essere utilizzate per produrre energia:

• Sistemi geotermici a secco: Sono costituiti da aree in cui le formazioni rocciose sotterranee non contengono acqua, ma hanno temperature sufficientemente elevate. Questi sistemi richiedono l'iniezione di acqua nelle rocce per produrre vapore.
• Serbatoi di vapore secco: In questo tipo di impianti il ​​vapore rimane intrappolato in cavità sotterranee. Questo vapore può essere estratto direttamente per azionare le turbine.
• Serbatoi di acqua calda: Sono i più comuni. In questi serbatoi, l'acqua sotterranea è ad alta temperatura e, una volta estratta, diventa vapore quando depressurizzata.
• Sistemi geotermici avanzati (EGS): Qui le formazioni rocciose vengono modificate mediante fratturazione (simile alla fratturazione idraulica nell'industria del gas), consentendo all'acqua di circolare attraverso le fessure e riscaldarsi generando vapore.

In termini di tecnologia, esistono diversi modi per convertire il calore geotermico in elettricità:

1. Impianti a vapore secco: Utilizzano direttamente il vapore geotermico per muovere le turbine.
2. Impianti a vapore istantaneo: L'acqua calda ad alta pressione viene decompressa e trasformata in vapore, che successivamente aziona le turbine.
3. Impianti a ciclo binario: Viene utilizzato un fluido secondario con un punto di ebollizione inferiore all'acqua, che consente di generare energia in formazioni con temperature inferiori.

Vantaggi dell'utilizzo dell'energia geotermica

L’energia geotermica presenta molteplici vantaggi che la rendono un’alternativa interessante ad altre fonti di energia rinnovabile:

• Si tratta di una risorsa rinnovabile, poiché la quantità di energia termica disponibile all'interno della Terra è praticamente illimitata a misura d'uomo.
• È in grado di generare costantemente energia 24 ore del giorno, a differenza dell'energia solare o eolica, che dipendono dalle condizioni meteorologiche e dall'ora del giorno.
• L'energia geotermica ha a bassa impronta di carbonio, che contribuisce alla mitigazione dei cambiamenti climatici. Non si verificano combustioni né emissioni significative di gas serra.
• Le gli impianti geotermici occupano poco spazio rispetto agli impianti solari o idroelettrici.

Inoltre, studi internazionali evidenziano che l’energia geotermica può rappresentare una soluzione chiave per molti Paesi in via di sviluppo che hanno un potenziale geotermico significativo. Regioni come Africa, Asia e parti di Sudamerica Hanno vaste risorse geotermiche che potrebbero contribuire a ridurre la loro dipendenza dai combustibili fossili e migliorare l’accesso all’elettricità.

Nuova tendenza: energia geotermica a livello globale

L'energia geotermica ha acquisito particolare rilevanza in paesi come Stati Uniti e Indonesia, che sono leader mondiali sia nella capacità installata che nei nuovi progetti. Gli Stati Uniti, dal canto loro, hanno raggiunto una capacità installata di oltre 3.900 MW nel 2023, mentre l’Indonesia ha ampliato la propria capacità a 2.418 MW, con importanti investimenti mirati all’espansione nei prossimi anni.

Altri paesi come Turchia, Filippine y Messico Hanno fatto progressi anche in questo settore. La Turchia, ad esempio, è riuscita a superare i 1.600 MW di capacità installata nel 2023 e, sebbene la sua crescita sia più lenta, rimane uno dei paesi leader in Europa.

Sfide e svantaggi

Nonostante i suoi numerosi vantaggi, l’uso dell’energia geotermica non è esente da sfide. La prima limitazione è che solo in specifiche aree geografiche, come quelle con attività vulcanica e faglie tettoniche, le risorse geotermiche si trovano in quantità tali da poter essere utilizzate per la produzione di energia. Di conseguenza, la sua attuazione a livello globale è limitata.

Inoltre, elevati costi di esplorazione e perforazione le iniziali sono un fattore critico. La perforazione a grandi profondità è un processo estremamente costoso e la fase di esplorazione comporta dei rischi, poiché il successo nell’estrazione di risorse efficienti non è sempre garantito.

Un altro inconveniente è che, sebbene la produzione di elettricità possa essere costante una volta che l'impianto è in funzione, la sua capacità di utilizzo dipende fortemente dalle condizioni geologiche del luogo. Le variazioni nella disponibilità delle risorse termiche possono significare fluttuazioni nell'efficienza dell'impianto.

Va inoltre tenuto presente che, in alcuni casi, un uso improprio delle strutture può comportare un degrado del sottosuolo che potrebbe provocare danni alle falde acquifere o addirittura innescare piccoli terremoti cosiddetti terremoti indotti.

Pertanto, ci sono ancora barriere economiche e tecniche che devono essere superate affinché l’energia geotermica possa espandersi a livello globale. Tuttavia, queste limitazioni vengono affrontate attraverso i progressi tecnologici e l’implementazione di sistemi di mitigazione del rischio.

Con i progetti in corso e il continuo progresso nelle nuove tecnologie di perforazione e generazione, l’energia geotermica continua a posizionarsi come una delle soluzioni più sostenibili e strategicamente praticabili per il futuro dell’energia globale.