Le Centrali Geotermoelettriche

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Meno diffusa e utilizzata rispetto alle altre fonti rinnovabili, l’energia geotermica viene sfruttata da millenni, ma la prima centrale geotermoelettrica fu costruita solo nel 1911.

I primi utilizzi dell’energia geotermica erano limitati al riscaldamento e la balneazione. Fu solo verso la fine del 1800 inizio 1900 che si pensò alla possibilità di usare il vapore che fuoriusciva naturalmente dalla terra per la produzione di energia elettrica. Il primo generatore geotermico fu sperimentato da Piero Ginori Conti a Larederello, che nel suo esperimento riuscì ad accendere 5 lampadine.

Come funzionano le centrali Geotermoelettriche?

A grandi profondità, gli strati della crosta terrestre sono estremamente caldi, presumibilmente a causa del decadimento radioattivo delle rocce secondo i principi fisici della geotermia. Le acque piovane, che raggiungono tali profondità, si riscaldano ed evaporano. Il vapore, attraversando le fenditure degli strati rocciosi createsi per gli assestamenti della superficie terrestre, sale fino agli strati in cui può essere utilizzato come fonte di calore per diversi usi. Una centrale geotermoelettrica sfrutta questo tipo di vapore naturale per generare energia elettrica.

Il funzionamento di questo tipo di centrali, in linea teorica è simile a quello delle centrali idroelettriche. Entrambe sfruttano l’energia cinetica dell’acqua per far muovere una turbina e tramite essa generare energia elettrica. La differenza, oltre allo stato liquido o gassoso dell’acqua, sta nel fatto che sono necessari più passaggi specifici per utilizzare il vapore. In alcuni casi, ne fanno un uso indiretto, sfruttando il vapore che esce dal terreno per scaldare dell’acqua che evaporando farà poi muovere la turbina.

Come sono fatte le centrali geotermoelettriche?

Trivellando alla profondità necessaria, il vapore è libero di salire in superficie ed essere convogliato in tubazioni, chiamate vapordotti. Dopodiché, il vapore è indirizzato ad uno scambiatore termico al cui interno passa un tubo a serpentina dove circola dell’acqua. A questo punto, il calore fa scaldare l’acqua nello scambiatore termico che evapora a sua volta e arriva alla turbina a vapore. La turbina è collegata ad un albero motore che girando genera energia meccanica, che a sua volta si trasformerà in energia elettrica attraverso un alternatore.

Il vapore che ha fatto muovere la turbina finirà poi in un condensatore. Qui si raffredderà e tornerà allo stato liquido per ripetere il suo ciclo tornando allo scambiatore termico e diventare nuovamente vapore. In una centrale geotermoelettrica, oltre agli strumenti per la produzione di energia, vi sono i macchinari per il trattamento del vapore del sottosuolo e per l’estrazione dei gas incondensabili, in gran parte anidride carbonica. Questi sono necessari perché il vapore generato in profondità è impuro, cioè non prodotto da acqua pulita, ma porta con sé altre aeriformi da scartare.

Le centrali geotermoelettriche possono essere di due tipi.

Impianti a vapore dominante: sono i più efficienti e sfruttano vapore a 200-300° C, che può essere inviato direttamente alla turbina a vapore. Questo tipo di impianto però ha bisogno di condizioni molto più specifiche per funzionare correttamente.

Impianti ad acqua dominante: costruiti dove l’acqua che per via della pressione elevata non è diventata vapore se non una volta raggiunta la superficie. Il vapore generato viene sfruttato e l’acqua rimandata nel sottosuolo per ripetere il ciclo.

Quanto è efficiente una centrale geotermoelettrica?

Esattamente come per le centrali idroelettriche, questo tipo di centrali non può sorgere ovunque, ma solo in luoghi con condizioni ben precise. La capacità di produrre energia dipende totalmente dal flusso di vapore su cui la centrale è costruita. Non è soggetta a orari come l’energia fotovoltaica o condizioni metereologiche come quella eolica.

A fronte di una spesa economica iniziale elevata dovuta alle operazioni di trivellamento del terreno e di costruzione dell’impianto, queste centrali hanno costi di gestione e manutenzione ridotti. Dal punto di vista ambientale sono del tipo meno inquinante, dato che l’unico costo in CO2 che hanno è quello per la loro costruzione, manutenzione ed eventuale smantellamento. Questo perché a differenza delle normali centrali termoelettriche, in queste non si fa uso di alcun combustibile.

Un impianto di produzione di energia geotermoelettrica medio produce 4 volte l’energia necessaria al proprio funzionamento e può essere anche sfruttato per il teleriscaldamento. In questo senso riduce le emissioni di CO2 non tramite la produzione di energia pulita, ma facendo risparmiare quella che sarebbe necessaria a produrre calore.

Un altro aspetto positivo di questo tipo di centrali è che dove vengono costruite, i gas tossici che uscirebbero dal terreno insieme al vapore acqueo, vengono contenuti e non rilasciati in atmosfera.

Le centrali geotermoelettriche sono la soluzione ecologica al fabbisogno energetico?

Teoricamente sì.

L’elettricità da energia geotermica costituisce oggi meno dell’1% della produzione mondiale di energia. Esiste però uno studio del Massachusetts Institute of Technology che afferma che la potenziale energia geotermica contenuta sul nostro pianeta si aggira attorno ai 12.600.000 ZJ e che con le attuali tecnologie sarebbe possibile utilizzarne solamente 2000 ZJ. Ma dato che il consumo mondiale di energia ammonta a un totale di 0,5 ZJ all’anno, utilizzando anche solo l’energia geotermica si potrebbe teoricamente soddisfare il fabbisogno energetico mondiale per i prossimi 4000 anni.

Nonostante tutto questo potenziale, la tecnologia per produrre geotermoelettricità e la sua diffusione non hanno avuto lo stesso sviluppo che hanno avuto altre energie rinnovabili. Le quali non solo hanno incontrato maggiori interessi pubblici, ma anche privati.

In Italia, l’energia prodotta in questo modo rappresenta attualmente il 5% di quella proveniente da fonti rinnovabili. Un numero estremamente basso se paragonato a quello delle altre energie rinnovabili, ma da imputarsi non ad una inefficienza di questo metodo di produzione energetica, bensì a maggiori incentivi statali ed investimenti privati in altre fonti energetiche come il solare.

Questa bassa diffusione è largamente dovuta ai maggiori costi iniziali e alle limitazioni territoriali a cui questa forma di produzione energetica va incontro.

Le centrali geotermoelettriche trovano resistenze da parte della popolazione dei luoghi dove potrebbero sorgere. Per colpa degli odori sgradevoli che i gas naturali che fuoriescono dai terreni portano con sé, e per l’aspetto poco gradevole alla vista che gli impianti hanno, le popolazioni locali spesso si oppongono alla costruzione di queste centrali. Grovigli di tubature d’acciaio che fanno pensare a fabbriche inquinanti, anche se a tutti gli effetti ne sono l’esatto opposto, incontrano spesso proteste di carattere paesaggistico.

In conclusione, l’energia geotermica ha un alto potenziale energetico, ma soprattutto è una fonte di energia molto pulita. Purtroppo però, per ragioni che si possono definire egoistiche o velleitarie in certi casi, la tecnologia per utilizzarla non è stata sviluppata e diffusa come altre. Ora che il mondo è in piena crisi energetica possiamo solo sperare di correggere questo errore e che si facciano quei passi necessari ad una maggiore comprensione a riguardo.

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