Caratteristiche, pro e contro dell’energia geotermica

Come funziona l'energia geotermica: saper sfruttare il calore dalla natura in modo green

Energia geotermica: l’etimologia suggerisce che la parola deriva dal greco, geō, Terra, e thermós, caldo. Il calore della Terra ha accompagnato da sempre le fasi evolutive dell’uomo. Ha permesso di combattere le basse temperature, illuminare, scaldare e cuocere, per poi arrivare a nutrire interi complessi termali. Questi alcuni dei principali utilizzi che poi, nel corso dell’Ottocento, si sono trasformati nello sfruttamento dell’energia geotermica a livello industriale, per poi giungere al Novecento con l’approvvigionamento dell’energia elettrica.

C’è stato un posto in particolare che si è configurato inizialmente come il riferimento emblematico della realtà geotermica, si tratta di un piccolo Comune e il suo nome è Lardello. Ha vantato il primato universale fino agli Anni Ottanta, in seguito l’energia geotermica ha registrato un decollo, diffondendosi in tutto il mondo. Balzando in un altro continente, in un’ottica di respiro internazionale, gli Stati Uniti e l’Islanda, assieme ad altre nazioni, hanno messo a frutto l’utilizzo dei principi geotermici presenti in abbondanza nei terreni, in particolar modo per rispondere alla domanda derivante dal riscaldamento geotermico domestico. A tal proposito, basti pensare che ben il 95% delle case private islandesi viene riscaldato con i vapori provenienti dal sottosuolo.

La geotermia in natura

Prima di entrare nel vivo dell’argomento, può essere interessante comprendere a fondo lo stretto legame tra l’uomo e il calore nell’habitat naturale prima che in quello artificiale. La manifestazione più evidente della geotermia in natura è senza ombra di dubbio il vulcano. Si parla di fenomeni geologici di grande complessità, la cui intensa attività è testimoniata fin dagli albori all’interno della crosta terrestre. Il magma, la parte rocciosa fusa al di sotto della crosta terrestre, raggiunge temperature che oscillano tra i 650 e i 1.200 °C. Ma la maggior parte dei vulcani (circa il 91%) è sottomarino, mentre la terra ferma ne ospita circa 1.500 attivi.

Anche le fumarole attestano quanto il principio venga sfruttato dalla natura per l’uomo, e quanto sia la stessa a servirsene per preservare l’equilibrio bio-chimico del Pianeta. Le fumarole sono manifestazioni di vulcanismo secondario che si mostrano attraverso spaccature del terreno esigue ma profonde, dalle quali risalgono gas a temperature che vanno tra i 100 e i 900 °C. Nella lista si aggiungono anche soffioni boraciferi, forti emissioni di vapore acqueo dal sottosuolo, e geyser, cioè sorgenti di acqua bollente.

Calore ed energia oggi

L’energia geotermica si avvale del calore della crosta e nel sottosuolo del pianeta per produrre energia elettrica. Ma come è possibile recuperare il calore al di sotto dei nostri piedi? La temperatura del suolo registra un aumento maggiore mano a mano che si scende in profondità, osservando un incremento di 3 gradi centigradi ogni 100 metri.

Le acque sotterranee, a stretto contatto con rocce ad alte temperature, si trasformano in vapore. Questa energia viene definita come una fonte stabile proprio perché garantisce un utilizzo ininterrotto ed è responsabile di un’occupazione del suolo più contenuta rispetto ad altre fonti di energia rinnovabile. Inoltre, la mancanza di processi di combustione concorre alla riduzione delle emissioni di sostanze inquinanti e di CO2 in atmosfera.

L’energia geotermica, come funziona?

In pratica, si sfruttano le spaccature degli strati rocciosi: le acque riscaldate e i vapori che dilagano dalle sorgenti di calore (tra cui il magma a basse profondità) raggiungono la superficie, qui vengono captati dai pozzi geotermici di estrazione. Il vapore dei pozzi è incanalato all’interno di tubature che prendono il nome di vapordotti e, attraverso l’azione di una turbina, l’energia ricavata è convertita in energia meccanica di rotazione.

L’asse della turbina è in comunicazione con il rotore dell’alternatore il quale, tramite un movimento rotatorio, ha il compito di mutare l’energia meccanica in elettrica alternata, poi ceduta al trasformatore. Il trasformatore, a sua volta, aumenta la tensione fino a 132.000 volt e la distribuisce nella rete. Dalla turbina sgorgano dei vapori riconvertiti allo stato liquido in un condensatore.

I gas incondensabili nel vapore del sottosuolo si librano in atmosfera dopo essere stati sottoposti a dei processi di lavorazione con lo scopo di debellare sostanze nocive tra cui l’idrogeno solforato e il mercurio. A questo punto entra in gioco la torre di raffreddamento dove si smorza la temperatura dell’acqua prodotta dal condensamento del vapore: l’acqua stiepidita è usata nel condensatore per diminuire la temperatura; in alternativa, viene reimmessa nuovamente nelle rocce grazie all’ausilio dei pozzi di reiniezione.

Installazione di un impianto geotermico: quando conviene?

In linea generale, si potrebbe dire che l’Italia ha un sottosuolo fertile in tal senso, in quanto permette di mettere a frutto l’energia geotermica quasi dappertutto. Certamente, prima dell’installazione, bisogna richiedere una consulenza sulla fattibilità dell’operazione, per accertarsi o meno se ci siano spazi adatti per l’allestire il cantiere e per assicurarsi che il terreno in questione non abbia vincoli idrogeologici o acque sotterranee.

Un impianto geotermico mostra il massimo dell’efficienza solo se anche la struttura che lo ospita è predisposta: ciò vuol dire che bisogna poter contare su una casa coibentata che sappia mantenere il calore. Come fattore secondario, si può optare per l’installazione di pannelli fotovoltaici che integrino il sistema di riscaldamento dell’acqua.

Tale scelta, quindi, stringe l’occhio ad edifici relativamente nuovi, o comunque profondamente ristrutturati magari in seguito a una riqualificazione energetica. Il costo ha una forbice molto variabile a seconda di vari indicatori (condizioni geologiche, tipo di impianto, eccetera); indicativamente, la spesa per un’abitazione di 100 metri quadri si aggira fra i 10.000 e i 25.000 euro.

Energia geotermica: vantaggi e svantaggi

L’energia che proviene dalla Terra è anzitutto un’energia pulita, inconfutabile punto di vantaggio. Essendo un’energia rinnovabile mette a profitto bacini inesauribili: l’erogazione è costante, priva di cambiamenti nell’arco della giornata o a livello stagionale, e non risente delle variazioni di tempo. In base al tipo di fonte, può essere usata per vari utilizzi, tra cui nei complessi termali, per pompe di calore, come riscaldamento domestico o ancora per produrre energia elettrica.

Anche il costo si aggiunge alla lista dei pro: rispetto a un impianto tradizionale, si parla di un risparmio che può sfiorare anche l’80%. Per di più, non sono presenti rischi di emissioni nocive o di incendi, né emissioni di anidride carbonica e trattandosi di un tipo di impianto assolutamente silenzioso, non causa inquinamento acustico nelle immediate vicinanze.

Chi abita nei pressi dell’impianto non sarà di certo disturbati dal rumore, ma dall’odore forse sì. “Colpa” in particolare dell’idrogeno solforato, generando eventuali dissapori con gli abitanti della zona. Ciononostante, il problema dell’odore sgradevole lo si potrebbe mettere fuori gioco semplicemente installando gli impianti in punti ad hoc dove è possibile debellare una parte cospicua delle esalazioni prima che possano diffondersi nell’aria.

Un altro elemento sfavorevole legato alle centrali geotermiche è la deturpazione del paesaggio. Ogni centrale presenta per forza di cose varie tubature di grossa entità, che possono impattare in modo profondo sulla cornice paesaggistica che le accoglie. Una possibile soluzione potrebbe essere affidarsi a progetti di ingegneria ambientale dedicati. Gli ostacoli sono tuttavia sempre leggermente inferiori rispetto a quelli causati da altri tradizionali impianti industriali per l’approvvigionamento di energia.

Energia geotermica per uso domestico

Nel caso particolare dell’impianto geotermico domestico, è possibile godere di ulteriori benefici, a cominciare dall’opportunità di usufruire degli incentivi statali per l’installazione. I proprietari possono beneficiare anche di un dimezzamento dell’investimento su base annuale rispetto a una caldaia a metano, e del 75% circa rispetto ad una a GPL o gasolio. In aggiunta, con lo stesso sistema di riscaldamento si soddisfa anche l’impianto di climatizzazione in estate, recuperando in tal modo il costo del condizionatore.

Il tutto impiegando esclusivamente energia verde, senza dunque generare sostanze inquinanti né CO2. A ciò si aggiunge che il costo di mantenimento è quasi inesistente per un impianto, avendo una vita media assai lunga. Per i pannelli è richiesta una sostituzione ogni 20-30 anni, per la pompa di calore ogni 15-20 anni, mentre le sonde geotermiche sono assicurate anche fino a cento anni. I vantaggi sono quindi molteplici, ma è bene constatare anche i contro per trarne le conclusioni finali ed eventualmente passare all’opera.

Gli incentivi per l’energia geotermica

Al fine di sollecitare interventi ad hoc per il risparmio energetico, il Governo si è mobilitato, già da svariato tempo, declinando tutta una serie di incentivi che vengono erogati sotto forma di detrazioni fiscali. Il primo di questi contributi è l’Ecobonus che, tra gli interventi contemplati, comprende anche l’installazione di una pompa di calore geotermica, con detrazioni che arrivano fino al 65% dell’investimento.

A maggio 2022 l’installazione di sonde geotermiche è stata inclusa anche tra gli interventi trainanti del Superbonus, senza però un massimale specifico, per alleggerire gli oneri sulla finanza pubblica.