Impianti geotermici, una storia soprattutto italiana | Edilone.it

Impianti geotermici, una storia soprattutto italiana

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Non è certamente per sciovinismo, parola di derivazione francese peraltro, che attacchiamo l’articolo di oggi ricordando che il primo paese al mondo a sfruttare per fini industriali il vapore presente nel sottosuolo, fu proprio l’Italia, all’inizio del XX secolo, che, in un’area particolare della Toscana chiamata Valle del Diavolo in provincia di Pisa, seppe utilizzare questa risorsa al posto dell’usuale, almeno per l’epoca, carbone.

L’evoluzione che interessa circa lo sfruttamento di questo fenomeno naturale, conosciuto sui libri di scuola, almeno quelli di una trentina di anni fa, con il nome di soffione boracifero, in quanto in prima battuta fu un imprenditore livornese di origini francesi, Francois de Larderel, a sfruttarlo per la produzione di acido borico, fu invece sviluppata da Piero Ginori-Conti che pensò di utilizzare il vapore che azionare piccole turbine, allora ovviamente artigianali, per generare energia elettrica. Bene, i vapori emergenti dal sottosuolo di Larderello, in circa un centinaio di anni, sono passati dall’accensione di 5 lampadine alla copertura del fabbisogno di energia elettrica di circa due milioni di case, grazie agli oltre 5 TWh prodotti annualmente che rendono questo complesso geotermico composto da 34 singoli impianti, a tutt’oggi, uno dei più grandi al mondo.

Dicono le enciclopedie che per geotermia si intende quel settore della geofisica che studia la distribuzione e l’origine del calore all’interno della Terra e che l’energia geotermica è appunto l’energia associata allo stato termico interno della crosta terrestre. L’energia geotermica, ovvero il vapore presente nel sottosuolo, può essere oggi utilizzata in tre settori piuttosto noti: per produrre energia elettrica e per impieghi industriali, e allora si parla di usi ad alta o media entalpia; per riscaldare abitazioni o per fini agricoli (e.g. riscaldamento serre) e si tratta in questo secondo caso di uso a bassa entalpia; e vi è poi l’uso ludico o terapeutico legato ai bagni termali. Per completezza d’informazione definiamo “entalpia”, anche qui aiutandoci con un “copia e incolla” dalle suddette enciclopedie. L’entalpia è una funzione della termodinamica, definita come la somma tra l’energia interna U di un sistema fluido e il prodotto della pressione p per il volume V del fluido che si considera: H=U+pV. Possiamo quindi dire che l’entalpia è un’energia e che si misura in Joule e che pertanto i sistemi per sfruttare la geotermia che ci interessano in questa sede sono quelli che possono creare tanta energia per scopi industriali o poca energia ad esempio per il riscaldamento residenziale.

Lasciamo quindi la termodinamica agli ingegneri e passiamo agli aspetti realizzativi, ovvero quelli riguardanti il supposto target di EdilOne, vedendo oggi brevemente quali sono gli elementi che compongono i moderni impianti geotermici ad alta entalpia, cioè che servono per produrre energia elettrica. Innanzitutto il primo passaggio è creare i cosiddetti “pozzi geotermici” ovvero i punti di risalita verso la superficie dei vapori generati sottoterra. E’ in effetti fatto noto ai più che il sottosuolo si riscaldi man mano che si scende in profondità, con la temperatura che sale di circa 3°C ogni 100 metri. Il calore presente all’interno della crosta terrestre, che è particolarmente elevato soprattutto nei luoghi in cui si concentrano questi fenomeni come a Larderello (dove si possono avere temperature di oltre 250°C a profondità di 2000 mt), fa si che l’acqua presente evapori e risalga in superficie attraverso le fratture e le fessurazioni della roccia. Grazie alla creazione di questi pozzi geotermici, il vapore viene intercettato e incanalato verso la superficie, attraverso appositi canali, i vapordotti, e portato alle turbine, grazie alle quali l’energia geotermica diventa energia meccanica. L’asse delle turbine e, come negli impianti di altra tipologia, collegato ad alternatori che, messi in rotazione, trasformano l’energia meccanica in energia elettrica, la quale dopo essere stata portata in alta tensione mediante trasformatori può essere distribuita nella rete.

L’impianto prevede però altri elementi fondamentali. infatti si fa in modo che il vapore, fuoriuscito dalla turbina dopo averla azionata, venga riportato alla stato liquido in un opportuno condensatore, collegato in cascata alla turbina, mediante acqua fredda proveniente da una o più torri di raffreddamento e spruzzata attraverso appositi ugelli. L’acqua condensata, piuttosto calda (35-40°C), tramite una pompa, viene spedita a sua volta nelle stesse torri di raffreddamento per far si che possa essere rispedita a minor temperatura (25-30°C) indietro verso il condensatore, creando un ciclo continuato di produzione dell’acqua di condensa. Al termine del ciclo di condensazione l’acqua di scarico viene convogliata verso alcuni pozzi, dai quali viene poi re-iniettata sotto pressione direttamente nelle profondità della terra, evitando la percolazione in falde freatiche o corsi d’acqua superficiali, rientrando anzi in tempi piuttosto rapidi nel ciclo di creazione del vapore attraverso i pozzi geotermici.

In conclusione, il risultato di questa tecnologia progressivamente messa a punto e costantemente migliorata da tecnici italiani è che il nostro paese continua ad essere, una volta tanto, un trendsetter in materia, quantomeno a livello europeo, restando certamente il maggiore produttore continentale di energia elettrica derivata da geotermia, con quasi 850 MW che rappresentano circa l’8% della produzione mondiale, il che significa che continuiamo a difenderci molto egregiamente a fronte di colossi nel settore come Stati Uniti, Filippine, Indonesia e Messico, anche grazie a società come Enel Green Power, che negli ultimi anni sono state in grado di conquistare importanti contratti per la costruzione di impianti e complessi geotermici in svariati paesi, soprattutto nel continente americano.

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