Energia geotermica: vantaggi e svantaggi di una rinnovabile poco considerata

L’energia geotermica non viene quasi mai nominata quando si parla di fonti rinnovabili, ma teoricamente potrebbe soddisfare da sola il fabbisogno energetico del nostro pianeta per i prossimi 4mila anni. Ma come funziona esattamente una centrale geotermica? Vediamo come viene generata l’energia che sfrutta il calore prodotto dalla terra e quali sono i vantaggi e gli svantaggi legati al suo utilizzo.
Gianluca Cedolin 19 Febbraio 2020

L'energia geotermica viene spesso messa in secondo piano quando si parla di fonti rinnovabili: è molto più facile infatti che ci vengano in mente quella solare, quella eolica, o magari, ultimamente, quella delle biomasse. Tuttavia, questo significa dimenticare una fonte utilizzata sin dai tempi antichi: per scaldare l’acqua delle loro terme, i romani usavano proprio la geotermia.

Sapere che l'energia geotermica si ricava semplicemente dal calore naturalmente presente nella terra potrebbe dirti poco: andiamo allora a vedere come funziona esattamente questa fonte rinnovabile, come si estrae l'energia, quali sono i suoi vantaggi e gli svantaggi, e quanto viene utilizzata in Italia.

Cos’è l'energia geotermica

A livello etimologico, probabilmente sai che la parola geotermico ha a che fare con la terra e con il calore. Questo può dirti già tanto, dato che si definisce energia geotermica quella generata attraverso le fonti geologiche di calore, che viene rilasciato dal decadimento nucleare di elementi del nucleo, del mantello e della crosta terrestre. Questo processo genera energia che viene resa disponibile grazie all’acqua o al vapore che fuoriescono dalla superficie terrestre, sia in modo spontaneo sia artificiale.

In altre parole, è dal calore interno della Terra che si ottiene l'energia geotermica, che poi può essere impiegata sia per generare elettricità che per fornire il riscaldamento o la climatizzazione degli ambienti attraverso l'utilizzo di diversi sistemi.

Perché è rinnovabile

L'energia geotermica viene considerata rinnovabile su larga scala perché la quantità di calore estratta è ininfluente rispetto al calore generato in totale dalla terra, tanto da non penalizzarne l’equilibrio. Per darti un’idea, la terra ha un contenuto di energia termica cento miliardi di volte il consumo di energia mondiale all’anno, e secondo uno studio del Massachussetts institute of technology (MIT), con il solo geotermico potremmo soddisfare il fabbisogno di energia planetario per i prossimi 4mila anni, usando quindi solo una fonte pulita.

A livello locale, uno sfruttamento intenso può portare a una riduzione del valore di anomalia positiva termica (in sostanza, a far sì che il calore non sia più sufficiente), impedendo all’energia di essere rinnovabile, ma con la tecnologia e gli strumenti attuali questa è un’eventualità evitabile.

Come funziona

Man mano che si scende nel sottosuolo, la temperatura aumenta: ogni 100 metri di profondità, ci sono di media 3 gradi in più. Questa energia termica che si accumula nel sottosuolo fuoriesce in superficie grazie ad acqua o vapore, che possono essere naturali o iniettati. Questo flusso proveniente da sottoterra alimenta una turbina che trasforma l’energia da meccanica a elettrica, da immettere nella rete. Oltre che per la produzione di energia elettrica (con cui alimentiamo i dispositivi, le luci, ecc.), puoi usare la geotermia per il riscaldamento urbano, le coltivazioni in serra e per far circolare dell’acqua calda.

Questo tipo di energia si ricava dalle sorgenti geotermiche, che possono essere distinte in tre tipologie:

  • Sorgenti idrotermiche: sono situate a profondità di 1000-2000 metri, dove l'acqua è contenuta all'interno di alcune sacche presenti nel sottosuolo e riscaldata dalle rocce circostanti, caratterizzate da alte temperature. Si suddividono in sorgenti a vapore dominante o ad acqua dominante, in base alla pressione e dello stato dell'acqua, e rappresentano il tipo di sorgente più comune tra quelli che vengono sfruttati a livello industriale.
  • Sorgenti geopressurizzate: si trovano a profondità maggiori, che partono da circa 3000 metri, e sono caratterizzate da temperature più basse e pressioni elevatissime.
  • Sorgenti petrotermiche: si incontrano a una profondità ancora superiore alle due tipologie precedenti e si presentano come gruppi di rocce privi di acqua, motivo per cui il loro sfruttamento presenta alcune complicazioni.

Come ti anticipavo, in una centrale geotermica la fonte di calore situata in profondità è sfruttata per l'alimentazione di una turbina dalla quale, con l'aiuto di un alternatore, è possibile ottenere l'energia elettrica. La presenza di una pompa serve invece a far sì che il flusso proveniente dal sottosuolo sia costante. Per il funzionamento di questo impianto, inoltre, si utilizza anche uno scambiatore di calore, utile a evitare che l'acqua venuta a contatto con le rocce e potenziali agenti corrosivi rischi di rovinare la turbina.

I vantaggi

Come potrai aver intuito, i vantaggi di questa fonte sono molti: innanzitutto, è rinnovabile, e sai bene quanto in questo momento storico sia fondamentale usare questo tipo di energie. A differenza di altre fonti rinnovabili, inoltre, ha un’erogazione costante, non subisce cioè delle variazioni a seconda della stagione, del momento della giornata o del tempo atmosferico, come accade ad esempio al vento o alla luce del sole.

È anche una forma di energia verde, perché sì, è vero che dalla terra fuoriescono anche dei composti gassosi inquinanti, ma paragonati a quelli di una centrale a combustibili fossili sono totalmente irrilevanti: basta dire che una centrale a carbone emette mille volte la CO2 di una centrale geotermica. E inoltre i moderni sistemi sono sempre più a minori emissioni.

Un altro grande vantaggio è l’abbattimento dei costi di gestione, che può raggiungere anche l’80%. Non necessitano di molta acqua o spazio: per produrre un gigawatt di energia, serve una superficie di circa 4 chilometri quadrati (per un parco eolico di questo tipo ne servirebbero 12). Un impianto geotermico moderno utilizza 20 litri d’acqua per MWh, un’inezia in confronto a sistemi come il nucleare o il carbone, che necessitano di oltre mille litri.

La geotermia è ottima da sfruttare per la tua casa, se hai la possibilità di utilizzarla. Per riscaldare la casa, per esempio, un impianto geotermico riduce i consumi di energia primaria tra il 30 e il 70%. Questo tipo di impianto è anche molto silenzioso, e da solo sostituisce tre sistemi diversi come la caldaia per il riscaldamento, il boiler per l’acqua e i condizionatori per la climatizzazione.

Gli svantaggi

L’impiego di energia geotermica, a fronte di molti vantaggi, ha anche degli svantaggi. Innanzitutto, se non inquina molto dal punto di vista delle emissioni o a livello acustico, un impianto geotermico lo fa in maniera decisa a livello olfattivo: se ci abiti vicino, potresti sentire delle esalazioni non piacevoli. E anche a livello paesaggistico, va detto, non sono proprio un bel vedere, con tutti questi tubi di grosse dimensioni (non che altri impianti industriali siano meno impattanti, sotto questo punto di vista).

A scoraggiare, spesso, sono gli alti costi iniziali per l’impiego di queste fonti: se poi, va detto, si rientra ampiamente dell’investimento con costi di gestione inferiori, mettere su un impianto geotermico può essere parecchio costoso. E non tutti terreni e le zone sono adatti a ospitarne uno, tra l’altro.

Un altro problema, meno evidente ma più grave, sono gli effetti che la geotermia può avere sulla stabilità del terreno. A Basilea, in Svizzera, una centrale è stata chiusa perché reputata responsabile, nei giorni seguenti all’iniezione d’acqua, di moltissime scosse di terremoto, alcune anche di oltre 3 gradi sulla scala Richter. Sono eventualità rare, e sempre meno probabili con lo sviluppo della tecnologia, ma comunque da tenere in considerazione.

La geotermia in Italia

Pur essendo stato uno dei primi paesi a utilizzare la geotermia, prima con le terme degli antichi romani e poi con l’impianto, ancora funzionante, di Larderello, in Toscana (dal 1827), in Italia oggi l’energia geotermica è tra le fonti rinnovabili meno utilizzate. Nel primo trimestre del 2019 ha coperto l’1,8% della domanda energetica totale, contro per esempio l’8,8 dell’eolico e il 6,4 del fotovoltaico.

(Modificato da Alessandro Bai il 9-2-21)