ENERGIA RINNOVABILE PER SALVARE IL PIANETA ENERGIA GEOTERMICA

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1 ENERGIA RINNOVABILE PER SALVARE IL PIANETA ENERGIA GEOTERMICA

2 L'energia geotermica è l'energia generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata una forma di energia alternativa e rinnovabile. L'energia geotermica costituisce oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energia Si basa sui principi della geotermia ovvero sullo sfruttamento del calore naturale della Terra dovuto all'energia termica rilasciata dai processi di decadimento nucleare naturale degli elementi radioattivi quali l'uranio, il torio e il potassio, contenuti naturalmente all'interno della Terra (nucleo, mantello e crosta terrestre).

3 Infatti penetrando in profonditànella superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente piùelevata. I giacimenti di questa energia sono però dispersi e a profonditàcosìelevate da impedirne lo sfruttamento. Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, ènecessario individuare le zone con anomalia termica positiva dove il calore terrestre è concentrato: il serbatoio o giacimento geotermico. In alcune particolari zone si possono presentare condizioni in cui la temperatura del sottosuolo èpiùalta della media, un fenomeno causato dai fenomeni vulcanici o tettonici. In queste zone "calde" l'energia può essere facilmente recuperata mediante la geotermia. Le centrali elettriche geotermiche sono state tradizionalmente sviluppate in aree vulcaniche, caratterizzate dalla disponibilitàdi risorse geotermiche ad alta temperatura in prossimitàdella superficie o affioranti in superficie.

4 SORGENTI DI ENERGIA GEOTERMICA IDROTERMICHE sono caratterizzate da presenza di acqua o vapore in sacche sotterranee riscaldate da rocce ignee a elevata temperatura e costituiscono gli unici sistemi geotermici sfruttati su scala industriale. I sistemi idrotermicisi dividono in sistemi a vapore dominante o ad acqua dominante in base alla predominanza di una o dell altra fase. GEOPRESSURIZZATE sono giacimenti molto profondi (tra i 2500 e i 9000 metri di profondità) a temperature relativamente basse (ca. 160 ) ma ad altissima pressione e saturi di gas naturali. PETROTERMICHE sono costuituitida banchi di rocce secche a modestàprofondità, il cui utilizzo prescinde dalla possibilitàdi fratturare la roccia e inserirvi quindi acqua che possa asportare l energia termica necessaria. Servono però grandi superfici di scambio, e quindi fratturate, vista la bassa conduttività termica della roccia.

5 Attraverso canalizzazioni artificiali, il vapore erogato dalla Terra, cioèenergia Termica, viene convogliato in tubazioni, chiamate vapordotti. Una torre di raffreddamento consente di raffreddare l acqua prodotta dalla condensazione del vapore e di fornire acqua fredda al condensatore stesso 1 L acqua condensata in uscita dalle centrali viene reiniettatanelle rocce profonde da cui il vapore è stato estratto. Il vapore viene inviato alla turbina, dove l energia viene trasformata in Energia Meccanica di rotazione. Il vapore in uscita dalla turbina viene riportato alla stato liquido in un Condensatore. Questo innalza il valore della tensione e la immette nella rete di distribuzione. L asse della Turbina è collegato al rotore dell Alternatore che, ruotando, trasforma l Energia Meccanica in Energia Elettricaalternata che viene trasmessa al trasformatore.

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7 II TELERISCALDAMENTO Col teleriscaldamento il calore del sottosuolo viene utilizzato direttamente (senza generare energia elettrica). In tale caso per produrre calore si usano sistemi geotermici a bassa temperatura, in cui le acque del sottosuolo hanno temperature inferiori ai 140 C. Tale sistema èutilizzato per riscaldare interi quartieri di cittào singole abitazioni. Per riscaldare singole abitazioni si utilizzano spesso le pompe di calore. Il funzionamento della pompa di calore èparagonabile al funzionamento del frigorifero (che raffredda l'interno ma riscalda all'esterno). Isistemi di riscaldamento e raffreddamento con pompe di calore geotermiche sfruttano il fatto che la temperatura del terreno, giàa pochi metri di profondità, si mantiene grossomodo costante durante l'arco dell'anno: è questa una caratteristica comune a qualsiasi localitàdel pianeta, fortemente correlata all'azione della radiazione solare sulla croste terrestre, che la trattiene e immagazzina sottoforma di energia pulita e rinnovabile. La costanza della temperatura del suolo comporta unduplice benefico effetto: durante l'inverno il terreno si trova a temperature relativamente piùcalde dell'aria esterna; durante l'estate la temperatura è più bassa di quella dell'aria.

8 VANTAGGI DELL ENERGIA GEOTERMICA Un impianto geotermico permette di risparmiare fino all'80% dei costi di esercizio rispetto a un sistema tradizionale e rende l utilizzatore non condizionato dal prezzo del petrolio e del gas. Un impianto geotermico è ecologico perchénon emette CO2 e ha quindi un basso impatto ambientale. L impianto necessita di poca manutenzione, èsilenzioso e non ci sono pericoli di incendio o di emissioni gassose poichénon si ha a che fare con alcun tipo di combustibile (gas petrolio e derivati).

9 SVANTAGGI DELL ENERGIA GEOTERMICA Gli svantaggi dell utilizzazione dell energia geotermica sono assi pochi e assai meno rilevanti di quelli relativi alle fonti di energia. Tra gli svantaggi: in alcuni casi, dalle centrali geotermiche insieme al vapore esce anche un odore sgradevole (di uova marce) dovuto all'idrogeno solforato. Il problema è tollerato nel caso dei siti termali, ma mal sopportato dalla popolazione residente. Questo problema si può risolvere mediante l'installazione impianti di abbattimento di tali fumi maleodoranti. l'impatto architettonico delle centrali geotermiche può essere non gradevole, perchéspesso costituto da un groviglio di tubature anti-estetiche. Il problema può essere risolto utilizzando un'architettura rispettosa del paesaggio e del comune senso estetico In conclusione, lo sfruttamento energetico di tipo geotermico éconsiderato uno degli utilizzi che comportameno svantaggi sia dal punto di vista della funzionalitàe dell esercizio, sia dai punti di vista economici e ambientali.

10 GEOTERMIA IN ITALIA Le risorse geotermiche del territorio italiano a potenzialmente estraibili da profonditàfino a 5 km, sono dell ordine di 21 exajoule (ovvero 500 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio). Tali zone di estrazione sono ubicate quasi esclusivamente nel settore occidentale del Paese. Si può quindi dire che, per la presenza di risorse geotermiche di ogni tipo, con possibilità di sviluppo in molte e vaste zone del territorio nazionale, soprattutto per gli usi diretti, l Italia ha una forte vocazione geotermica. Il suo potenziale può essere perciò valorizzato molto piùdi quanto fatto fino ad ora. Si tratta di risorse sostenibili, spesso rinnovabili anche alla scala dei tempi umani, compatibili ovunque con l ambiente, ed ora economicamente convenienti a tutti i livelli di temperatura.

11 IL FUTURO DELL ENERGIA GEOTERMICA IN ITALIA Per vedere quale ragionevole contributo il calore della Terra può dare alla futura copertura dei fabbisogni nazionali di energia, e per lanciare quindi un Nuovo Manifesto della Geotermia Italiana con visione piùampia dell altro simile, èstato impostato agli inizi del 2011 e recentemente concluso lo studio in oggetto, con tappe temporizzate al 2012, 2015, 2020, 2025 e 2030, in modo da poter fare periodici aggiornamenti.

12 GEOTERMIA NEL MONDO A livello mondiale, l'utilizzo del calore della Terra non cessa di crescere, sia per la produzione di calore che per quella di elettricità. Non si può negare che l'ambiente geologico influenzi i modi di produzione. In totale 9'000 MWe di elettricità geotermica sono installati in 24 paesi e 28'000 MWth di calore provengono da impianti situati in 71 paesi. Nel 2005 la potenza installata ammontava a circa MWth. Stessa considerazione per quanto riguarda gli impianti di produzione di elettricità, la cui attuale potenza totale installata raggiunge gli MWel. Nuove centrali sono in costruzione in dieci Paesi, per una produzione totale di oltre 500 MWel; entro il 2010 saràsuperata la soglia dei Mwel.

13 STATISTICHE DELL UTILIZZO PER LA PRODUZIONE DI ELETTRICITA Potenza installata(mw el ) Produzione elettrica (GWh/a) Stati Uniti Filippine Messico Indonesia Italia Giappone Nuova Zelanda Islanda Costa Rica ElSalvador Kenya Altri paesi Totale

14 STATISTICHE DELL UTILIZZO PER LA PRODUZIONE DI CALORE Paese Potenza installata(m W th ) Produzione di calore (GWh/a) Stati Uniti Svezia Cina Islanda Turchia Danimarca Ungheria Italia Svizzera Germania Canada Norvegia Altri Paesi Totale

15 FONTI thermics_worldwide&l=it a cura di Stefano Antonini, Luca Franzie Leonardo Puricelli, 3 D 2015/16