La rinnovabilità della geotermia spiegata dall’Università di Firenze

Fiaschi: «Laddove presente, la risorsa geotermica garantisce una disponibilità praticamente continua nel corso dell’anno e nelle diverse stagioni, a differenza di altre fonti rinnovabili»

[24 luglio 2018]

La geotermia è, a tutti gli effetti, una fonte energetica rinnovabile, ma con caratteristiche uniche che la rendono particolarmente interessante. Intervistato dall’Agenzia regionale per la protezione ambientale della Toscana (Arpat), Daniele Fiaschi –  docente di Energie rinnovabili e sistemi energetici presso il dipartimento di Ingegneria industriale dell’Università degli Studi di Firenze – spiega infatti che le «fonti energetiche rinnovabili sono quelle in grado di rigenerarsi grazie a processi naturali, continuamente alimentati dalle tre fonti base, sostanzialmente inesauribili su scale temporali lunghissime (qualche miliardo di anni): solare, geotermica e gravitazionale. Da questa definizione è evidente come la geotermia sia una fonte rinnovabile».

In particolare, la rinnovabilità della risorsa geotermica «sta nella fonte: ovvero la “necessità” della Terra di raffreddarsi continuamente e lentamente, causata dalla presenza di uno stoccaggio termico nel nucleo che raggiunge circa 4.000 °C di temperatura ai confini col mantello. Si stima che questa sia diminuita, al più, di 300-350 °C in tre miliardi di anni. Da questo punto di vista, quindi, quella geotermica è sicuramente una fonte rinnovabile».

Ciò che invece può limitare la rinnovabilità della risorsa geotermica è il vettore termico, ovvero il «fluido geotermico – dettaglia Fiaschi – Sostanzialmente acqua e/o vapore contenente in soluzione più o meno concentrata complesse formazioni saline e gas incondensabili, stoccato nei cosiddetti serbatoi geotermici (formazioni rocciose semipermeabili sovrastate da uno strato impermeabile a profondità di 2 – 3 km). Senza questo vettore il trasporto di calore endogeno alla superficie terrestre, affidato alla sola conduzione termica, sarebbe estremamente “poco potente” (al massimo 100 – 110 W/mq in zone attive ovvero vocate alla geotermia)».

«È la buona conoscenza del serbatoio (in termini fisici, chimici ed energetici) e la sua “coltivazione”, mediante adeguata reiniezione del fluido usato negli impianti, che rendono sostenibile lo sfruttamento della risorsa geotermica – argomenta il docente dell’Ateneo fiorentino – Perché è il fluido nel serbatoio che, sia termicamente che massivamente, si può degradare compromettendo la rinnovabilità della risorsa: ciò richiede un continuo affinamento della conoscenza delle caratteristiche del serbatoio, anche durante l’operatività degli impianti, mediante monitoraggio ed affinamento dei modelli matematici rappresentativi. Senza questo approccio, con l’utilizzo intensivo necessario per il funzionamento delle centrali geotermoelettriche, il serbatoio viene progressivamente ”consumato”, finendo per esaurirsi in tempi più o meno limitati. Ad esempio, la liberalizzazione delle prospezioni geotermiche in USA negli anni 70 e 80 portò all’esaurimento di diversi serbatoi in pochi anni di utilizzo».

Sono comunque numerosi i casi in cui la risorsa geotermica, adeguatamente coltivata, ha mantenuto in toto la sua accezione di fonte energetica rinnovabile (considerando dunque anche il vettore termico) nel corso di molti anni.

Uno tra gli esempi più noti è proprio quello della Toscana, dove l’era globale degli usi industriali della geotermia è iniziata esattamente 200 anni fa, nel 1818, quando venne fondata la prima azienda chimica per l’estrazione dell’acido borico dai derivati geotermici. Per la geotermoelettricità, invece, si dovettero aspettare quasi altri 100 anni, ovvero i primi anni del XX secolo. Uno sviluppo che, in quegli stessi luoghi, non si è mai fermato (a parte una interruzione dovuta alla Seconda Guerra Mondiale), e che continua tutt’oggi producendo tra l’altro quote sempre crescenti di energia. È dunque in casi come questo che la geotermia può mettere a servizio dell’uomo quelle caratteristiche che la rendono unica tra le energie rinnovabili.

«La geotermia, almeno quella ad alta densità energetica – riassume al proposito Fiaschi – è una rinnovabile anomala o quantomeno particolare: è infatti disponibile solo in poche aree geografiche della Terra, una delle quali ricade nel territorio regionale toscano. Non solo: laddove presente, la risorsa geotermica garantisce anche una disponibilità praticamente continua nel corso dell’anno (gli impianti geotermoelettrici lavorano mediamente più di 7.000 ore/anno) e nelle diverse stagioni, a differenza di altre fonti rinnovabili, come ad esempio quella solare, che riesce difficilmente a garantire più di 1.500 ore equivalenti di disponibilità annua».