L'industria geotermicaLo sfruttamento dell’energia geotermica prescinde dai cambiamenti stagionali, dallecon<strong>di</strong>zioni atmosferiche e da quelle climatiche. Essa consente <strong>di</strong> produrre energia ecologicaed economica, soprattutto nelle aree geografiche che presentano con<strong>di</strong>zioni geologichefavorevoli, quali fenomeni vulcanici o tettonici. In queste zone, infatti, le temperature dellacrosta terrestre raggiungono livelli ben sopra la me<strong>di</strong>a.La tecnologia geotermica consente <strong>di</strong> sfruttare il calore del sottosuolo sia per la produzioneenergetica nelle centrali elettriche che per il riscaldamento urbano e delle serre. Da anni,l’impiego dell’energia geotermica costituisce una parte integrante della politica energetica<strong>di</strong> <strong>di</strong>versi paesi, quali la Germania, l’Italia, l’Indonesia, il Messico e gli Stati Uniti.Oltre che sfruttare efficientemente le temperature degli strati più profon<strong>di</strong> della crostaterrestre, l’industria geotermica tedesca punta molto sullo sviluppo <strong>di</strong> tecnologie volteall’utilizzo <strong>di</strong> quelle presenti in prossimità della superficie terrestre, comprese tra i 120 e i200°C. Come si vedrà nelle pagine successive, un settore particolarmente rilevante inGermania è costituito dalle pompe <strong>di</strong> calore per il riscaldamento degli e<strong>di</strong>fici.L’energia geotermica assume un ruolo sempre più rilevante nelle politiche energetiche <strong>di</strong>molti Paesi. Di fronte alla limitata <strong>di</strong>sponibilità e ai crescenti costi dei combustibili fossili, lacostante affidabilità delle fonti energetiche geotermiche fa si che il numero delle centraligeotermiche presenti nel mondo cresca progressivamente. Ad esempio, per il futuro siprevede un incremento annuo superiore al 20% degli impianti a<strong>di</strong>biti alla generazione <strong>di</strong>calore.Tecnologia e applicazioniL’energia geotermica deriva da processi <strong>di</strong> deca<strong>di</strong>mento nucleare <strong>di</strong> elementi ra<strong>di</strong>oattivipresenti nella crosta terrestre, quali l’uranio, il potassio e il torio. Inoltre, parte dell’energiasolare è assorbita dagli strati superiori della crosta terrestre, fino a una profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 2metri.Esistono <strong>di</strong>versi sistemi geotermici: quelli basati sull’alta entalpia, che sfruttano le elevatetemperature degli strati più profon<strong>di</strong> della crosta terrestre, e quelli basati sulla bassaentalpia, che sfruttano le temperature meno elevate in prossimità della superficie.A livello industriale sono utilizzati principalmente i sistemi idrotermali, costituiti dagiacimenti naturali <strong>di</strong> acqua calda situati a gran<strong>di</strong> profon<strong>di</strong>tà del sottosuolo. Tali sistemipossono essere impiegati sia per la produzione elettrica sia per il riscaldamento urbano edelle serre. La tecnologia geotermica, tuttavia, può essere applicata anche alle zone chepresentano poche o ad<strong>di</strong>rittura nessuna riserva <strong>di</strong> acqua. In questi casi, l’acqua viene fattafiltrare nel sottosuolo attraverso un sistema artificiale <strong>di</strong> fessure. Tramite un secondosistema <strong>di</strong> canali, l’acqua viene riportata sotto forma <strong>di</strong> vapore in superficie, dove attiva leturbine a<strong>di</strong>bite alla produzione elettrica o, in alternativa, alimenta la rete termica locale peruso industriale o per il riscaldamento urbano.40
Le imprese tedesche hanno sviluppato anche un’ampia gamma <strong>di</strong> soluzioni per unosfruttamento efficace della geotermia a bassa entalpia, consistente nelle temperature piùbasse e costanti degli strati meno profon<strong>di</strong> della crosta terrestre, fino a una profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>400m. Secondo le stagioni dell’anno, questo tipo <strong>di</strong> energia geotermica è impiegata per ilriscaldamento e per il raffrescamento degli e<strong>di</strong>fici attraverso pompe <strong>di</strong> calore che possonosvolgere la doppia funzione <strong>di</strong> trasferire il calore del sottosuolo verso la superficie o,viceversa, <strong>di</strong> ridare al terreno il calore in eccesso degli e<strong>di</strong>fici. In questi casi, dunque, ilsottosuolo è sfruttato come serbatoio <strong>di</strong> calore.Le sonde geotermiche, infine, costituiscono la tecnologia più <strong>di</strong>ffusamente impiegata inEuropa centrale e settentrionale. Installate a profon<strong>di</strong>tà comprese tra i 50 e i 400 metri, essesfruttano le temperature costanti del sottosuolo. Un particolare liquido messo in circolonelle sonde assorbe il calore del sottosuolo e lo trasferisce in superficie, verso le pompe <strong>di</strong>calore.Sviluppo <strong>di</strong> mercato in GermaniaIn Germania, l’energia geotermica viene impiegata principalmente in impianti termici e <strong>di</strong>cogenerazione. La centrale geotermica <strong>di</strong> Landau, per esempio, ha una potenza elettrica <strong>di</strong>3,0 MW ed una potenza termica compresa tra 6 ed 8 MW. Questa centrale genera elettricitàper circa 6.000 abitazioni e riscaldamento locale per circa 300. Numerosi altri impianti sonostati progettati o sono già in fase <strong>di</strong> costruzione. 150 località sono state stu<strong>di</strong>ate edesaminate per la produzione geotermica.Nel 2003 è entrato in funzione il primo impianto geotermico a ciclo organico Rankine.Installato a Neustadt-Glewe (Mecklemburg-Vorpommern), questo impianto accede a unafornitura costante <strong>di</strong> energia geotermica a profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 2.250 m e fornisce riscaldamentoagli e<strong>di</strong>fici pubblici ed elettricità a circa 500 nuclei abitativi.In Germania si è assistito a un particolare sviluppo della tecnologia geotermica per ilriscaldamento degli e<strong>di</strong>fici e dell’acqua sanitaria. Di fatto, la Germania rappresenta ilsecondo maggiore produttore <strong>di</strong> pompe <strong>di</strong> calore dell’Unione Europea, con più <strong>di</strong> 80.000unità prodotte annualmente.Poiché le pompe <strong>di</strong> calore possono essere utilizzate sia per riscaldare sia per rinfrescare glie<strong>di</strong>fici pubblici e privati, riducendo notevolmente i costi <strong>di</strong> riscaldamento e <strong>di</strong>raffrescamento, esse <strong>di</strong>ventano oggetti <strong>di</strong> mercato sempre più attraenti.Tra il 2007 e il 2008, le ven<strong>di</strong>te <strong>di</strong> pompe <strong>di</strong> calore in Germania sono aumentate del 38%.Solo nel 2008 sono stati installati più <strong>di</strong> 62.500 sistemi <strong>di</strong> pompe <strong>di</strong> calore. Il numerocomplessivo <strong>di</strong> pompe installate alla fine <strong>di</strong> quello stesso anno ammontava a 350.000. Leprevisioni <strong>di</strong> mercato continuano a mostrare segnali <strong>di</strong> crescita. Attualmente, quasi il 15% <strong>di</strong>tutti i sistemi <strong>di</strong> riscaldamento installati nei nuovi e<strong>di</strong>fici consiste in pompe <strong>di</strong> calore. Questoforte sviluppo del settore geotermico nell’ambito del riscaldamento, nonostante i maggioricosti d’installazione delle pompe <strong>di</strong> calore rispetto alle unitá <strong>di</strong> riscaldamentoconvenzionale, è ampiamente dovuto agli obiettivi perseguiti dal Governo Federale tedescoin materia <strong>di</strong> politica energetica e ambientale.La capacità <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> energia elettrica geotermica è cresciuta da 220 kW nel 2003 aben 7,5 MW nel 2010. Con 27,2 GWh la geotermia contribuisce con solo 0,03% allaproduzione complessiva <strong>di</strong> elettricità da fonti rinnovabili.41