Aprile 16, 2022
L'articolo parla di: Energia
  • Home
  • >>
  • Vantaggi e svantaggi dell’energia geotermica

In un momento storico particolare come l’attuale, caratterizzato dal movimento Fridays for Future ispirato alle idee della giovane ambientalista svedese Greta Thunberg, puntare su fonti di energia alternative a quelle fossili è assolutamente fondamentale.

Proprio per questo motivo sono in molti a riporre grandi speranze nell’energia geotermica, di cui si è parlato in maniera sempre crescente nel corso degli ultimi anni. Discussioni che, però, hanno assunto troppo spesso toni polemici esasperati, senza contribuire quindi ad una informazione sulla reale utilità dell’energia geotermica per la sospirata transizione energetica.

Andiamo quindi a osservarla più da vicino, in maniera tale da riuscire a comprenderne le implicazioni, per quanto possibile.

Cos’è l’energia geotermica?

Per energia geotermica si intende quella che va a sfruttare il calore geologico presente nel sottosuolo del pianeta, in maniera tale da poterlo utilizzare al fine di produrre riscaldamento o energia elettrica. Per calore geologico si indica a sua volta quello che è presente all’interno della crosta terrestre e nel suo sottosuolo, senza alcuna necessità di doverlo produrre.

La mancanza di necessità nel doverlo produrre deriva dal fatto che scendendo nel sottosuolo del pianeta, il calore naturale tende a crescere sempre di più. A rendere possibile tutto ciò è il contatto tra le acque sotterranee e le rocce ad alta temperatura disseminate al suo interno. La differenza di temperatura dei vapori prodotti è da considerare semplicemente il risultato del fatto che le sorgenti di energia geotermica sono posizionate a diverse profondità.

L’energia geotermica si ricava da sorgenti che possono essere distinte in tre tipologie:

  1. sorgenti idrotermiche, situate a profondità variabili tra i 1000 e i 2000 metri, ove l’acqua viene contenuta all’interno di sacche presenti nel sottosuolo e riscaldata dalle rocce circostanti, caratterizzate da alte temperature. A loro volta possono essere suddivise in sorgenti a vapore o ad acqua dominante, in base alla pressione e allo stato dell’acqua, rappresentando il tipo di sorgente prevalente per lo sfruttamento di carattere industriale;
  2. sorgenti geopressurizzate, dislocate a profondità maggiori, sotto i 3000 metri, caratterizzate a loro volta da temperature più basse e pressioni estremamente elevate;
  3. sorgenti petrotermiche, posizionate a profondità ancora superiori, sotto forma di gruppi di rocce privi di acqua, fattore il quale ne rende complicato lo sfruttamento.

Come funziona l’energia geotermica?

Una volta che il vapore si crea per effetto del procedimento descritto, da esso può essere generata l’energia geotermica, la quale può a sua volta essere convertita in energia elettrica e riscaldamento all’interno delle nostre case. Per riuscire a farlo occorre soltanto predisporre il convogliamento dei vapori utilizzando la geotermia, mediante un processo molto semplice.

Il vapore prodotto, infatti, viene portato in superficie dando luogo ad apposite trivellazioni in modo da alimentare una turbina dalla quale si sprigionerà energia naturale in grado di non produrre emissioni che possano risultare dannose in atmosfera.

Oltre a risultare semplice da estrarre, l’energia geotermica può essere non solo sfruttata, ma anche oggetto di riutilizzo e alimentazione. Le stesse turbine che hanno provveduto a sprigionarlo sono infatti in grado di recuperare il vapore immettendo acqua fredda in profondità dando luogo ad un flusso costante.

Com’è formato un sistema geotermico

Se si porta il discorso fatto sin qui su un piano pratico, possiamo dire che il processo innescato nel sottosuolo, per poter essere sfruttato necessita di un vero e proprio sistema, in cui l’elemento principale è rappresentato dalla sonda, indicata anche con il nome SGV. Inserita in un buco nel terreno la cui profondità può variare tra i 40 e i 250 metri, va posizionata in prossimità dell’abitazione che andrà a servire.

Credit photo: By WGisol – Own work, CC BY-SA 4.0

L’impianto geotermico è a sua volta composto da tre elementi principali:

  • un sistema di captazione del calore, cui concorrono i tubi in polietilene di pochi centimetri da inserire nel terreno e al cui interno viene collocato un liquido altamente conducibile, al quale è delegato il compito di consentire il passaggio del calore all’impianto. La profondità e le caratteristiche di questi sistemi varia in base alla zona geografica in cui l’impianto viene costruito e al luogo geologico;
  • la pompa di calore geotermica, considerata il vero e proprio cuore pulsante dell’intero sistema. Ad essa viene in particolare delegato il compito di trasferire calore al fine di ottenere il clima giusto all’interno della casa servita. Per rendere completo il lavoro cui è stata destinata oltre a inviare il calore estratto dal terreno ai vari ambienti che compongono l’abitazione, provvede a raffreddare quello prodotto al suo interno e destinato a tornare in profondità;
  • il sistema di accumulo dell’energia prodotta. Naturalmente non tutta quella derivante dal processo può essere utilizzata subito. Per evitare che vada persa viene quindi immagazzinata e combinata ai sistemi di riscaldamento tradizionali o ad altri impianti per la produzione di energia rinnovabile, ad esempio i pannelli solari.

Quali sono i vantaggi collegati all’energia geotermica?

Come abbiamo cercato di far capire sin qui, quando si parla di energia geotermica ci si riferisce ad una fonte alternativa e pulita, sulla quale si è concentrata da tempo l’attenzione di una parte dell’opinione pubblica più sensibile alle tematiche ambientali.

Tra i maggiori vantaggi da essa proposti vanno ricordati i seguenti:

  • l’assenza di emissioni nocive, derivante dal fatto che non esiste un processo di combustione. Le centrali geotermiche esistenti, di conseguenza, rilasciano nell’atmosfera CO2 o altre forme di polveri sottili praticamente insignificanti, ove si pensi che una centrale a carbone emette mille volte la quantità di CO2 di una geotermica;
  • rispetto alle altre fonti rinnovabili (ad esempio il solare o l’eolico) l’energia geotermica è in grado di assicurare una maggiore produzione di elettricità a parità di potenza installata;
  • la possibilità di rinnovarla nel lungo periodo assicurata dal riciclo del vapore prodotto, con tutto lo scarto produttivo rimesso in circolo, andando in ultima analisi a garantire un ulteriore risparmio in termini economici;
  • la produzione di energia è continua, non essendo collegata alle condizioni metereologiche e all’alternanza tra giorno e notte, come accade per il fotovoltaico o l’eolico;
  • l’abbattimento dei costi di gestione, tale da poter raggiungere anche l’80%. Gli impianti in questione non necessitano di grandi quantità di acqua o spazio. Gli impianti geotermici di recente costruzione utilizzano 20 litri d’acqua per MWh, un dato effettivamente irrisorio ove rapportato con gli oltre mille pretesi da sistemi come il carbone o il nucleare. Mentre la produzione di un gigawatt di energia comporta l’utilizzo di una superficie pari a circa 4 chilometri quadrati, la terza parte di quella necessaria per un parco eolico.

E quali gli svantaggi?

Prima di adottare un impianto di questo genere, occorre però mettere sull’altro piatto della bilancia gli svantaggi, che pure ci sono. I principali, anche se non riferiti agli impianti domestici, possono essere indicati nei seguenti:

  • l’estrema difficoltà nell’individuazione dei giacimenti, i quali molto spesso si trovano a profondità dalle quali non è possibile attingere;
  • l’impatto in termini estetici, che può essere notevole, unendosi al rilascio di odori sgradevoli. In entrambi i casi, comunque, nel corso degli ultimi anni sono stati raggiunti risultati di notevole rilievo. Per quanto riguarda l’impatto estetico la soluzione è stata reperita nei progetti di bio-architettura, mentre nel caso dei cattivi odori sono stati utilizzati efficaci sistemi tesi ad abbatterli;
  • gli alti costi iniziali. La resa compensa ampiamente la spesa di avviamento, che però può scoraggiare investimenti.

Geotermico e fracking: il caso Basilea

Un discorso a parte merita un ulteriore svantaggio collegato al geotermico, ovvero quello che presso l’opinione pubblica è indicato come fracking. In pratica, le perforazioni necessarie per lo sfruttamento dei giacimenti renderebbe più instabile la superficie, sotto forma di movimenti tellurici.

Il caso più noto in questo senso è quello di Basilea, ove nel 2009 la perforazione di 4,8 chilometri nella crosta terrestre ha provocato un terremoto di magnitudo 3,4. Seguito pochi giorni più tardi da analogo fenomeno in California, a conferma di possibili pericoli per una tecnica che continua ad essere avversata dagli ambientalisti.

Occorre peraltro precisare che le notizie relative ai movimenti tellurici collegati o emersi dopo l’escavazione del sottosuolo sono ormai molti. Come è accaduto ad esempio a San Gallo, ancora in Svizzera, nel 2013, costringendo le autorità a sospendere le trivellazioni. Tanto da spingere le popolazioni delle zone interessate a protestare contro i permessi rilasciati per questo genere di operazioni. Proteste le quali, però, non sembra abbiano sortito grandi effetti.

Lo studio del Massachusetts Institute of Technology sull’energia geotermica

Per capire meglio i termini della questione, occorre ricordare un rapporto pubblicato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) sull’energia geotermica. Il report in questione afferma infatti che l’energia geotermica potenziale contenuta sul nostro pianeta si aggira attorno ai 12.600.000 ZJ. Con le tecnologie attualmente disponibili, però, soltanto 2mila di essi possono essere realmente utilizzati.

Riconducendo la questione su un piano pratico, occorre ricordare che l’attuale consumo mondiale di energia ammonta nel corso di un anno a un totale pari a 0,5 ZJ. Ciò vuol dire che, alla luce dei dati stimati dal MIT, sarebbe possibile soddisfare il fabbisogno energetico della Terra sfruttando la geotermia per i prossimi 4mila anni. In tal modo si renderebbe praticamente obsoleta ogni altra fonte, rinnovabile o meno, attualmente utilizzata.

Il grande tema che si prospetta per questa fonte energetica è quindi quella di un suo sfruttamento intensivo. In tal senso i passi avanti nel corso degli ultimi anni sono comunque stati notevoli, considerato come nel quinquennio precedente allo studio del MIT gli impianti geotermici siano aumentati nell’ordine del 27%. Inoltre, entro il 2025 si prevede un ulteriore aumento di potenza di energia geotermica pari al 19%.

L’energia geotermica in Italia

Qual è il ruolo della geotermia nel nostro Paese? L’Italia è, insieme alla Turchia, il maggiore produttore di energia elettrica da geotermia, per effetto dei 916 MWh di capacità installata corrispondenti a 6 TWh di elettricità geotermica prodotta. A livello storico, peraltro, proprio al nostro Paese spetta un vero e proprio primato, quello relativo al varo della prima centrale geotermica in assoluto, costruita a Larderello all’inizio del Novecento.

Occorre però sottolineare come a fronte di un potenziale significativo, la crescita del settore nel corso dell’ultimo decennio sia risultata estremamente lenta. Da un lato sono già stati formalizzati diversi progetti, i quali potrebbero condurre al raddoppio degli impianti presenti lungo il territorio peninsulare, dall’altro è però da registrare un quadro di permessi e certificazioni molto problematico.

Se l’energia geotermica è sempre più utilizzata nella fornitura di calore per i processi industriali o nel comparto agro-alimentare, le pompe di calore geotermiche non sono riuscite a sfondare e diffondersi in maniera capillare sul territorio. A poco sono valse le considerazioni sul fatto che si evidenzino come una delle tecnologie più efficienti e pulite, oltre a rivelarsi convenienti sul lungo periodo. Una tendenza che neanche l’introduzione del Superbonus, grazie al quale si può ottenere il 110% della spesa effettuata sotto forma di deduzioni fiscali, è riuscito a invertire.

Il Geothermal Market Report 2020

A spiegare le difficoltà in questione è stato il Geothermal Market Report 2020 pubblicato dall’EGEC (European Geothermal Energy Council), in cui si indica proprio nel quadro normativo il principale responsabile della situazione di sostanziale stasi in cui versa il geotermico tricolore.

In questo quadro si vanno ad inserire due realtà del tutto diverse, quelle rappresentate dalla Comunità del cibo a energie rinnovabili (Ccer) e dall’insediamento di Enel Green Power sul Monte Amiata.

Nel primo caso, l’accordo tra Slow Food e CoSviG (Consorzio per lo sviluppo delle aree geotermiche), ente a capitale pubblico impegnato da anni nella promozione di iniziative di sviluppo sostenibile dei territori geotermici, si è rivelato estremamente positivo. La riunione di imprese locali operanti nel settore alimentare con il preciso intento di utilizzare esclusivamente energie rinnovabili per produrre verdure, cereali, pizza, vino, birra e olio d’oliva è indicato come un vero e proprio modello a livello continentale.

Ben diverso il risultato del geotermico sul Monte Amiata, aspramente contestato da più parti. Gli studi messi in campo dalla Regione Toscana hanno evidenziato come le centrali locali producano una quantità di anidride carbonica per unità di energia prodotta molto superiore a quelle alimentate ad olio combustibile (852 t/Gwh rispetto a 700 t/Gwh). Cui si vanno ad aggiungere diverse tonnellate giornaliere di metano ed altri inquinanti ancora più insidiosi, come mercurio, arsenico, acido solfidrico, ammoniaca e acido borico.

Paradossalmente, proprio l’impianto più discusso rappresenta in pratica l’unico autorizzato nel corso dell’ultimo decennio, in Italia. Mentre sono praticamente ferme tutte le richieste relative ai nuovi impianti a ciclo binario da 10 MW, tanto da far versare in una grave crisi l’intero settore, se si fa eccezione per la bassa entalpia, in fase di grande sviluppo.

Il potenziale geotermico italiano

In attesa di risolvere le difficoltà derivanti da un atteggiamento non proprio positivo del fronte ambientalista, non resta quindi che ricordare come in Italia le zone ideali per l’estrazione di energia geotermica non si limitino alla Toscana. Ad essa si vanno infatti ad aggiungere la Campania, coi Campi Flegrei, il Tirreno meridionale e il canale di Sicilia.

Il potenziale geotermico italiano, però, può offrire anche altre zone interessanti. L’energia geotermica è infatti presente anche in Piemonte, in Liguria, nell’alto Lazio e nella Sardegna occidentale.

Al momento le centrali geotermiche più rilevanti dal punto di vista produttivo sono proprio quelle sul Monte Amiata, in particolare gli impianti di Larderello, Radicondoli e Travale, cui si aggiungono quelle di Pisa, Grosseto e Siena.

La potenza complessiva installata è pari a 1.372 MW, il 42% della quale trova impiego nel riscaldamento domestico, mentre il 32% se ne va in utilizzi termali, il 18% viene usato in acquacoltura, il 7% per scopi agricoli e l’1% nell’industria.

Quanto costa un impianto geotermico?

Dopo aver cercato di chiarire alcuni aspetti di carattere ideologico legati all’energia geotermica, andiamo infine a cercare di capire cosa significhi il suo utilizzo sul piano pratico, in termini di costi.

Il punto di partenza è in questo caso abbastanza chiaro: fare ricorso ad un impianto di questo genere per poterne usufruire all’interno della propria abitazione comporta un esborso elevato. Nel caso in cui si intenda fornire riscaldamento e acqua calda sanitaria ad una casa monofamiliare la cui superficie si vada a situare tra i 100 e i 120 metri quadrati, si rende necessaria l’installazione di una pompa di calore il cui rendimento sia pari a 8 kWh. In caso di utilizzazione di un sistema a sonde orizzontali, l’esborso da affrontare si andrebbe a posizionare tra i 15mila e i 20mila euro, che diventerebbero tra i 20mila e i 22mila ove invece si optasse per una sonda verticale.

A questa prima stima economica occorre poi aggiungere un altro dato. Ove l’impianto in questione fosse da installare in un edificio già esistente, si prospetterebbe con ogni probabilità l’ipotesi di dover dare vita a rilevanti modifiche dell’immobile. Una ulteriore spesa destinata a far salire il totale, ma che può essere affrontata facendo ricorso alle agevolazioni di carattere fiscale previste dall’ordinamento italiano. Il riferimento è non solo al Superbonus del 110%, ma anche a quello pari al 65% previsto per i lavori di ristrutturazione finalizzati all’efficientamento energetico delle abitazioni.

Una soluzione la quale potrebbe tornare di gran moda nell’immediato futuro, soprattutto alla luce di una situazione energetica sempre più critica del nostro Paese.

La Redazione

Mi chiamo Giuseppe e sono il fondatore di GreenYourLife, un blog pensato per fornire informazioni e consigli utili per uno stile di vita più sostenibile. Sono nato e cresciuto in uno dei posti più belli del mondo, la Sardegna, e sono sempre stato attento alle tematiche ambientali.

Potrebbe interessarti:

Le 7 Forme di Energia