ENERGIA GEOTERMICA

Energia geotermica: che cosa è ? Come usare l'energia geotermica? Si può considerare come l'energia racchiusa, sotto forma di calore, all'interno della Terra. Quando la Terra si formò, 5 miliardi di anni fa, da una nube di gas, faceva davvero molto caldo! Anche se da allora la Terra si è andata raffreddando, cedendo il suo calore allo spazio, una grande quantità di calore è ancora racchiusa nelle profondità del pianeta e può essere utilizzata come risorsa energetica per la crescente domanda della popolazione. Come usare l'energia geotermica? E' davvero una buona domanda, ed è ancora oggetto di ulteriore ricerca. Ci sono vari modi di portare questa energia in superficie in una forma utilizzabile. Per ora, questi metodi coinvolgono il flusso di fluidi caldi fino alla superficie, dove essi possono essere usati come sorgente di calore o nella produzione di elettricità. Questi fluidi possono essere presenti naturalmente nel sottosuolo, presso rocce ad alta temperatura, o devono essere portati lì.

Quanta energia geotermica c'è lì sotto? Risorse geotermiche Europee nel 2000 Quanta energia geotermica c'è lì sotto? In profondità nel sottosuolo c'è abbastanza energia da garantirci gli attuali consumi energetici per i prossimi 35 miliardi di anni! L'unico problema è raggiungere questa energia e convertirla in modo efficiente…Questo dipende dai limiti delle attuali tecnologie geotermiche e dalla natura diffusa (cioè poco concentrata) dell'energia che cerchiamo di catturare. Temperatura a 5.000 m L'energia geotermica è economica? Sì, attualmente è più economica dell'energia nucleare e confrontabile con alcune fonti di energia tradizionali, è quindi abbastanza economica da garantire che il suo uso e la ricerca in questo campo continuino.

Come usare il calore della Terra? Sappiamo che l'interno della Terra è molto caldo, e che in qualche punto questo calore può arrivare insopportabilmente vicino alla superficie, come è drammaticamente dimostrato dalle eruzioni vulcaniche. Il problema è che non è pratico ed è pericoloso portare direttamente questa abbondanza di calore alle nostre case per riscaldarle..ci vuole un modo migliore… L'energia viene estratta quindi dalla terra in modo sicuro da una centrale geotermica che produce energia portando l'acqua calda dal sottosuolo, attraverso un foro di trivella, alla superficie. Qui, dove la pressione è minore, l'acqua bolle producendo vapore il quale alimenta le turbine che convertono l'energia termica in energia cinetica di rotazione. Infine dei generatori trasformano questa in energia elettrica.

L’ impianto mostrato nella foto sottostante trasforma il calore di un bacino di acque sotterranee in 37MW di potenza elettrica, abbastanza per rifornire di energia 37000 abitazioni. Inoltre, produce pochissimi gas inquinanti (solo una piccola percentuale, rispetto a quelli emessi dai sistemi tradizionali di produzione di energia). Esso sfrutta un bacino di acque sotterranee di origine naturale, ma è abbastanza frequente che, nei luoghi in cui il calore sotterraneo è più facilmente accessibile, non ci siano tali risorse d'acqua. A volte anche se c'è dell'acqua nel sottosuolo questa non può essere usata per produrre vapore perché può non essere abbastanza calda o essere sporca.

Energia dalle rocce calde: Non tutti i luoghi nel sottosuolo che sono sufficientemente caldi da fornire energia geotermica sono anche dotati di fluidi che possano servire a trasportare questa energia in superficie: ci sono infatti luoghi davvero caldi (oltre 300ºC) e completamente privi di fluidi. Quello che gli ingegneri fanno in queste situazioni è una serie di trivellazioni nella zona interessata, seguite da una serie di esplosioni controllate. Queste esplosioni creano fratture nelle rocce; a questo punto vengono effettuate altre trivellazioni a breve distanza dalle precedenti e poi ancora altre... Esplosioni ! Si creano così altre fratture che vengono a contatto con le fratture delle precedenti esplosioni. Ora l'acqua può essere fatta passare attraverso questi fori: la si introduce in uno di questi, la si lascia scorrere attraverso le fratture create (e intanto si riscalda) e la si estrae da un altro foro, portandola in superficie. Ora si ha un flusso di fluido con il quale estrarre l'energia geotermica !

Energia geotermica dall’ acqua Quando le rocce del sottosuolo sono molto calde, si produce del vapore ed è possibile produrre elettricità mediante un impianto geotermico alimentato a vapore. Se tuttavia le rocce non sono calde abbastanza, l'acqua del sottosuolo non bollirà, non producendo quindi vapore e occorrerà usare l'acqua calda per produrre energia. Spesso l'acqua nel sottosuolo non bolle a causa dell'alta pressione a cui è sottoposta. Questo significa che quando l'acqua arriva in superficie, dove la pressione è molto minore, è possibile che cominci a bollire. Questo può creare problemi, se l'acqua deve essere pompata in superficie. Una volta giunta in superficie, l'acqua è inviata ad una caldaia per produrre il vapore necessario ad azionare le turbine che alimentano il generatore elettrico. Se l'acqua ha una temperatura troppo bassa per la produzione di energia elettrica, essa  può essere usata in altri modi, ad esempio, acqua riscaldata di origine geotermica può sostituire l'acqua riscaldata a gas negli impianti di riscaldamento centralizzati. Questi sistemi possono essere molto efficienti se l'intero vicinato è connesso. Altre applicazioni comprendono: riscaldamento delle serre, riscaldamento nelle cartiere, fornitura di acqua calda per l'allevamento dei gamberi.

Energia geotermica dal fango Spero che abbiate visto in televisione quei documentari su laghi di melma che ribolle….potete immaginare che questo fluido contiene una grande quantità di energia, ma immaginate anche il risultato se lo incanalassimo verso una turbina! In molti luoghi il fango bollente non arriva alla superficie a formare questi laghi, ma resta intrappolato nel sottosuolo. Gli ingegneri, allora, mediante delle trivellazioni gli consentono di raggiungere la superficie. Questo fango bollente viene poi fatto passare attraverso uno scambiatore di calore in cui cede parte della sua energia a dell'acqua pressurizzata. Questa viene poi trasformata in vapore e utilizzata per la produzione di energia in una turbina. Il vapore già sfruttato può essere condensato e restituito al sistema per essere di nuovo riscaldato. Il fango può essere riversato nell'area da cui proviene. Il processo è quindi completamente non inquinante.

Energia da vapore sotterraneo Se la temperatura delle rocce è superiore ai 200ºC ad una profondità di circa 1.5 chilometri, allora una parte o tutta l'acqua presente bolle, divenendo vapore. Una parte dell'acqua può restare allo stato liquido a causa dell'alta pressione a cui è sottoposta nel sottosuolo. Il vapore prodotto dall'acqua che bolle resta spesso intrappolato in cavità vicine alla superficie (come l'aria resta intrappolata sotto una barca che si è rovesciata) e qui la quantità di energia racchiusa può diventare esplosiva. Quando si effettua una trivellazione in una di queste sacche di vapore, esso si precipita in superficie, dove il suo contenuto di energia lo rende ideale per la produzione di energia elettrica,. Questo vapore può essere utilizzato direttamente per azionare delle turbine (dopo un eventuale filtraggio).