Energia geotermica
L’energia geotermica è una fonte rinnovabile di energia, localizzata nel sottosuolo terrestre sottoforma di calore. Questo calore deriva in prevalenza dall’attività di decadimento radioattivo di sostanze naturalmente presenti all’interno del pianeta e secondo le stime attuali, corrisponderebbe a temperature di 6.000 C° nel nucleo terrestre, e 1.200 C° nello strato del mantello, per un flusso superficiale complessivo di 40 miliardi di kW (da sfruttare in maniera non massiccia ma distribuita nel tempo, per evitare scompensi geotermici localizzati).
Con le tecnologie e le conoscenze attuali, se ne potrebbe sfruttare solo una minima parte, ma secondo un interessante studio del Massachussetts Institute of Technology, si è calcolato che l’energia geotermica potrebbe essere sufficiente a soddisfare il fabbisogno energetico dell’intero pianeta per i prossimi 4000 anni, senza l’aiuto di altre fonti non rinnovabili.
L’energia geotermica si può utilizzare attraverso numerose tecnologie:
| Sonde geotermiche | Scambiatori di calore verticali (50 m – 200 m di profondità) |
| Serpentine nel terreno | Scambiatori di calore orizzontali (1 m – 2 m di profondità) |
| Sistemi a pozzi di estrazione / re-immissione | Raffreddamento di acque sotterranee o superficiali |
| Acque di tunnel | Si sfrutta la loro elevata temperatura |
| Acque termali | Si sfrutta la loro elevata temperatura |
| Deep heat mining | Energia prodotta a seguito di perforazioni kilometriche |
| Pali energetici | Scambiatori di calore installati nelle fondamenta di costruzioni palificate |
Le tecnologie più sfruttate sono quelle a bassa temperatura (soprattutto le sonde, ma anche le serpentine, i pozzi, i pali energetici) perché non necessitano di perforazioni profonde.
L’energia geotermica è attualmente utilizzata con successo in Islanda, Nuova Zelanda e in Svizzera, dove si contano circa 30mila sonde geotermiche.
Riscaldamento domestico geotermico – geotermia a bassa temperatura
L’energia termica viene estratta dal sottosuolo e trasformata con una pompa di calore in modo che raggiunga una temperatura superiore; l’energia prodotta viene utilizzata comodamente per scaldare l’acqua, sia per il riscaldamento che per l’uso diretto nelle case. Per l’uso domestico sono principalmente sfruttate le sonde, i pozzi e le serpentine.
- Le sonde geotermiche
Data la lunghezza, le sonde operano su una differenza di pochi gradi di temperatura; il suolo ideale è di tipo roccioso, poiché il calore è trattenuto più facilmente nelle profondità
- I pozzi
Sfruttano prevalentemente le acque delle falde acquifere, che vengono raffreddate di alcuni gradi: hanno un costo maggiore rispetto alle sonde, e hanno come condizione necessaria la presenza di un sufficiente e continuo flusso d’acqua
- Le serpentine
Date le esigue profondità raggiunte, si può affermare che le serpentine sfruttino più che il calore terrestre quello indotto dall’energia solare che scalda la superficie del terreno fino a pochi metri. Le serpentine seguono l’andamento del terreno e si possono modellare.
Come anticipato, tutte e tre le tecnologie necessitano di una pompa di calore che trasferisca l’energia geotermica al riscaldamento domestico. La pompa di calore viene alimentata con circa il 25% dell’energia prodotta: il restante 75% è destinato al riscaldamento domestico e all’erogazione di acqua calda.
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