L’energia geotermica sfrutta il calore immagazzinato all’interno della terra, il cosiddetto calore geotermico. Questo calore è costantemente prodotto dal decadimento naturale degli isotopi radioattivi nella roccia della crosta terrestre e dallo scambio di calore nelle profondità della terra. L’energia geotermica fornisce una fonte quasi inesauribile di energia che è locale, ecologica e facilmente disponibile. Tra le fonti di energia rinnovabile, l’energia geotermica è una risorsa indipendente dal clima, dal sole e dal vento. L’energia geotermica genera elettricità e può anche essere usata direttamente come fonte di calore.
TIPI DI UTILIZZO DELL’ENERGIA GEOTERMICA
OENERGIA GEOTERMICA VICINA ALLA SUPERFICIE
La geotermia di superficie sfrutta la differenza di temperatura tra l’aria e gli strati vicini alla superficie del sottosuolo. Essa è utilizzata principalmente per l’utilizzo diretto dell’energia geotermica. Di norma, le pompe di calore sono utilizzate per riscaldare gli edifici in inverno, mentre in estate il sistema può essere utilizzato per il raffreddamento. Verifichiamo la fattibilità dei sondaggi per sonde geotermiche sulla base delle condizioni idrogeologiche.
ENERGIA GEOTERMICA PROFONDA
Esistono tre tipologie di geotermia profonda:
Sistemi idrotermali:
Nei sistemi idrotermali le acque termali che circolano a grandi profondità vengono estratte tramite pozzi di perforazione. È fondamentale avere una conoscenza precisa della falda acquifera (forma, dimensioni) e della temperatura dell’acqua per poter stimare il tasso di estrazione possibile e la rispettiva produzione di energia.
Sistemi geotermici migliorati:
La stimolazione idraulica è impiegata per creare crepe e fessure nel sottosuolo asciutto, in cui l’acqua introdotta artificialmente circola tra due pozzi profondi. Un pozzo di produzione e un pozzo d’iniezione sono utilizzati per creare un circuito d’acqua chiuso in cui l’acqua iniettata viene riscaldata dalle rocce in profondità. Per creare un tale circuito, l’acqua è spesso iniettata ad alta pressione (stimolazione idraulica) in modo che i nuovi (o già esistenti) percorsi di flusso vengano allargati per aumentare la continuità e la superficie di trasferimento del calore. Durante il funzionamento di tale impianto, l’acqua viene iniettata nel sistema di fratture attraverso un pozzo di iniezione/compressione, questa si riscalda e viene poi pompata in superficie a una maggiore temperatura in un secondo pozzo, il cosiddetto pozzo di produzione.
Sonde geotermiche profonde:
La sonda geotermica profonda è un sistema chiuso che permette l’estrazione di calore geotermico a profondità maggiori, il cui funzionamento corrisponde ad una sonda termica vicina alla superficie. Di norma, un mezzo di trasferimento di calore freddo scorre verso il basso in un circuito chiuso all’interno di un foro (di solito un tubo a U o una sonda coassiale), questo si riscalda nella roccia profonda e ritorna in superficie a una temperatura più alta, dove viene utilizzato per lo scambio di calore. Rispetto a un sistema aperto, il vantaggio è che non vi è contatto con le acque sotterranee, non è necessaria alcuna stimolazione della roccia sotterranea e può essere realizzato quasi ovunque. Tuttavia, la capacità di estrazione del calore è molto più bassa rispetto ai sistemi aperti a causa della limitata superficie di trasferimento del calore (solo la superficie dell’involucro del foro).
VANTAGGI DELL’ENERGIA GEOTERMICA
- Fornisce energia in modo costante indipendentemente dal vento, dalle condizioni meteorologiche e dalla stagione.
- Fonte di energia sostenibile, rinnovabile e senza emissioni
- Prospettive energetiche a lungo termine
- Produzione economica di energia
- Spazio richiesto in superficie limitato (impatto visivo ridotto)
- Produzione nel luogo della domanda (percorso di trasporto breve, locale)
- Utilizzo per sistemi di riscaldamento e raffreddamento