Si possono sfruttare i vulcani per ottenere energia geotermica?

Ci troviamo molto spesso a parlare quasi esclusivamente di fonti rinnovabili quali l’eolico, il fotovoltaico e l’idroelettrico, ma esiste potenzialmente un’altra fonte che in futuro potrebbe risolvere molti problemi legati a una lenta transizione energetica. Ecco come funziona il geotermico.
Entra nel nuovo canale WhatsApp di Ohga
Mattia Giangaspero 15 Gennaio 2024
Intervista a Andrea Dini Geologo e primo ricercatore all'Istituto di Geoscienze e Georisore del Cnr

Esiste un metodo efficace, sostenibile e sicuro per produrre energia attraverso tutti i vulcani presenti sul Pianeta? E poi potremmo davvero produrla o sarebbe impossibile a livello economico? 

Una prima risposta che possiamo darti è che sono 100 e passa anni che produciamo energia geotermica dai vulcani e adesso, grazie all'intervento di un massimo esperto in materia, il geologo del Cnr Andrea Dini ,proviamo a capire in che modo avviene questa produzione e se è preferibile rispetto ad altre fonti rinnovabili.

Geologo Dini, per prima cosa dove troviamo questi campi geotermici? 

I campi geotermiche che vengono attualmente utilizzati sono ubicati in zone quali la Toscana centrale (per quanto riguarda l'Italia), l'Indonesia, le Filippine, la Nuova Zelanda e la California.

Però quando si parla di geotermia bisogna precisare che non basta solamente il vulcano

Perchè? 

Il sistema geotermico è fatto di altri ingredienti. Ci servirebbe anche un reservoir, ovvero un volume di roccia fratturata e quindi permeabile in cui è presente (nelle fratture) un fluido acquoso e caldo. Questo fluido può essere sia in forma liquida sia a vapore. Ovviamente queste condizioni dipendono dalla pressione in cui si trova il reservoir. 

Il vulcano chiaramente è un fattore positivo, perchè che sia un vulcano attivo o quiescente ha una camera magmatica,una sorgente di calore alla radice del vulcano (a 5-7km di profondità). Questa è il motore termico del sistema geotermico. Poi, però, serve che l'acqua meteorica che piove alle pendici del vulcano possa penetrare in profondità, raggiungere il volume di roccia fratturata presente sopra la camera magmatica, o meglio tra la camera magmatica e il vulcano (la parte esterna che vediamo noi in superficie).

Questa acqua meteorica man mano che scende si scalda e si trasforma in fluido geotermico. Quindi sì ci vuole il vulcano, ma anche una roccia fratturata, ricca di acqua calda e poi sopra queste rocce ce ne vogliono altre chiamate cap rock non fratturate che fanno da cappello. 

Quindi quando mi chiedi se possiamo sfruttare l'energia del vulcano in questo momento, con le attuali conoscenze scientifiche e tecnologiche ti rispondi di sì, ma solo se esiste questo reservoir di acqua calda, perchè estraendo questo fluido riusciamo a portare via il calore del vulcano.

Questo sistema non danneggia la salute del vulcano?

Non ci sono rischi di eruzioni improvvise del vulcano a causa dell'attività geotermica e questo perchè i geologi e gli ingegneri che si occupano della gestione del reservoir lo fanno da 100 anni e la storia ci dice che fino a ora non è mai successo niente. 

Non in tutti i vulcani ci sono queste condizioni ideali per la formazione di un reservoir geotermico, perchè non ci sono i volumi di roccia fratturata, adatti a ospitare quell'acqua.  Oppure l'acqua che piove non riesce a penetrare in profondità alimentando questo reservoir.

Ci sono poi sistemi in cui l'acqua penetra, si trasforma in vapore, ma poi la stessa viene rilasciata in superficie e non si ferma in profondità vicino al magma e sotto il cappello delle cap rock. Quindi non possiamo, con le tecnologie attuali, estrarre questa tipologia di energia in tutti i vulcani del Pianeta.

Quindi non si potrebbe procedere con l'estrazione di energia geotermica da tutti i vulcani?

No, tuttavia ogni vulcano con camera magmatica molto calda ha un potenziale energetico enorme. La ricerca attuale sta cercando di procedere con le stesse modalità raccontate prima, anche nei vulcani dove le condizioni non sono rispettate. 

L'idea sarebbe quella di perforare zone vulcaniche distanti 1km dalle camere magmatiche per arrivare a ottenere rocce estremamente calde, circa a 400-500 gradi di temperatura. Quando si raggiungono queste rocce calde bisogna trovare il modo di inserire dei sistemi isolati dove mettiamo, diciamo, dei tubi in cui andiamo a far circolare un fluido d'acqua a circuito chiuso. 

Quindi, saremo noi a creare la condizione dove non c'è? 

Esattamente. Andremmo a estrarre solamente l'entalpia, non cercheremo dei fluidi perchè li mandiamo noi, li facciamo scaldare, li facciamo trasformare in vapore. Poi tornano in superficie, facciamo girare le turbine, produciamo energia elettrica e a quel punto il fluido quando si raffredda (100 gradi circa) viene reiniettato per farlo riscaldare nuovamente.

Questa sarà una nuova frontiera che ci porterà a far funzionare, nel giro di 10 anni, i sistemi geotermici anche laddove è impossibile attualmente. 

Questo è sostenibile? 

Sia la geotermia tradizionale, sia questa nuova tipologia di sistema geotermico sono estremamente sostenibili.

Nel primo caso il fluido che prendiamo lo rimandiamo da dove è stato estratto. (questo accade già dal 1970). E il sistema pionieristico che ha puntato su questo è tutto italiano: quello del Larderello

Oltre al discorso ambientale, questo viene fatto anche per un discorso di consumi. Se il fluido che hai estratto non lo inietti nuovamente rischi di consumare nel giro di qualche anno la base di estrazione. In questo modo è come se avvenisse un riciclo del fluido. I sistemi futuri sarebbero ancora più virtuosi. Non andresti a estrarre nulla se non il calore.

Inoltre tra tutte le energie disponibili in questo momento la geotermia è la migliore dal punto di vista rinnovabile, molto di più rispetto al fotovoltaico e all'eolico. Questo perchè tramite il sistema geotermico io produco energia 24 ore su 24, mentre con gli altri due sistemi io sono legato alle condizioni ambientali.

E dal punto di vista economico è un sistema dispendioso? 

Attualmente nel geotermico convenzionale c'è un grosso rischio industriale.

Anche con lo studio e con le ricerche sui luoghi in cui si inizia l'estrazione, non si riesce quasi mai al primo colpo di creare un pozzo dal quale si ottiene il fluido. Vengono formati tanti pozzi ( di 3-4mila metri) prima sterili che non servono per il sistema e questo ha un costo molto alto, di, ipotizziamo, 7 milioni di euro a pozzo. 

Se invece un'aziende vuole investire la stessa cifra per il fotovoltaico per esempio, si è sicuri da subito che venga prodotta l'energia elettrica.

La geotermia futura invece non ha questo rischio perchè il fluido è messo da noi. Bisogna solamente cercare le aree più calde, ma queste si possono individuare velocemente attraverso studi e ricerche geologiche del territorio. 

Potremmo dire anche che con i futuri sistemi di estrazione dell'energia geotermica, la stessa produzione potrebbe anche aumentare perchè si abbatterebbe il rischio e il costo iniziale.