Alla scoperta della geotermia

L’Etna è alto 3.340 m. e si trova nella zona centro-settentrionale della Sicilia orientale, in provincia di Catania. Secondo il mito è la “Fucina degli Dei” dove le ceneri e le eruzioni laviche sarebbero il “respiro” infuocato del gigante Encelado, sconfitto da Atena e intrappolato per l’eternità in una prigione sotterranea sotto il vulcano. Nel 2013 l’Etna è entrato nella lista del Patrimonio dell’Unesco in quanto nelle sue rocce racchiude la memoria dei principali processi geologici conosciuti e dei periodi di evoluzione della Terra. La sua attività è documentata da almeno 2.700 anni

La geotermia è una fonte di energia antica quanto il nostro pianeta, rinnovabile e climaticamente neutra, proviene dal calore del nucleo terrestre che risale fino alla crosta senza emettere anidride carbonica. Può essere usata per riscaldare e per produrre elettricità

di Ivana Pizzorni

Introduzione

Abbiamo l’onore di vivere su un pianeta meraviglioso che non ci fa mancare nulla per condurre una vita dignitosa, in condivisione con gli altri esseri senzienti. Per i popoli nativi il suo nome è Madre Terra, per gli antichi greci Gaia, la dea primordiale madre di tutti gli esseri viventi.

Poetici sono gli elementi che la contraddistinguono: l’immenso mare, i continenti, i fiumi, il verde dei prati, l’azzurro del cielo, le nuvole che corrono sospinte dal vento, la pioggia, il Sole …. e non ultima l’incredibile visione notturna del cielo stellato che richiama l’attenzione di tutti i viventi al Mistero dell’Universo, il fine della ricerca esistenziale.

Nel 1979 lo scienziato James Lovelock nel suo libro “Gaia - Nuove idee sull’ecologia”, ipotizzò che la Terra fosse come un unico organismo vivente, capace di autoregolarsi e di adattarsi alle situazioni avverse per non alterare gli equilibri naturali. Secondo questa ipotesi i viventi non sono passivi davanti ad una minaccia esistenziale, in quanto gli oceani, l’atmosfera, la crosta e tutte le componenti geofisiche, possono mantenere le condizioni ideali alla vita anche per merito degli organismi vegetali e animali.

In definitiva Madre Terra è un Eden, mai dimenticato, di una bellezza incomparabile che non finisce mai di stupire.

Purtroppo l’uomo antropocentrico, tragicamente convinto di poter disporre del pianeta e degli altri esseri viventi a suo piacimento, è la principale causa degli orrori e della distruzione che sono sotto i nostri occhi.

Per colpa di questo atteggiamento la società umana è in un momento storico regressivo ed oscurantista, tanto che assistiamo alla messa in discussione degli stessi “diritti umani”, faticosamente conquistati dalle generazioni precedenti.

Geysir, il geyser più importante e più antico d’Islanda da cui deriva il nome “geyser”. Le sue eruzioni periodiche possono arrivare anche a 170 metri

Perciò l’inquinamento provocato dalle fonti fossili per produrre energia è diventata una emergenza, usata, probabilmente, allo scopo di negare una risorsa fondamentale per il nostro benessere e per il fondamentale sviluppo della società. Per non inquinare, in pochi anni rischiamo di essere defraudati di un “bene primario”.

Ovviamente non si discute la necessità di sostituire l’energia prodotta dalle fonti fossili con quella proveniente dalle fonti neutre, ma è importante che questo passaggio avvenga con attenzione e gradualità, per non tornare ad un’epoca letteralmente “buia”, ad un nuovo Medioevo.

Alla luce di quanto sopra per ridurre l’inquinamento atmosferico, assume un ruolo indispensabile l’energia geotermica proveniente dal cuore pulsante del pianeta ed assolutamente green.

Può essere considerata come un vero e proprio dono di Gaia.

L’Economia Verde

L’uso delle energie rinnovabili è già iniziato da tempo, di seguito soltanto alcuni esempi.

L’Uruguay è l’unico stato che in dieci anni è riuscito ad eliminare quasi del tutto i combustibili fossili producendo fino al 98% della sua elettricità dalle fonti neutre. Per raggiungere questo incredibile traguardo il paese sudamericano ha installato 50 parchi eolici ed ha rafforzato la produzione idroelettrica.

Anche il Portogallo ha ottenuto un risultato eccezionale tra ottobre e novembre 2023, quando per poco più di sei giorni, 149 ore, la sua rete elettrica è stata alimentata soltanto dal solare e dall’eolico, mentre il surplus di energia è stato esportato in Spagna.

In Italia il sito online “QualEnergia.it” nel 2023 ha monitorato la produzione dell’energia elettrica proveniente dalle rinnovabili su base giornaliera e settimanale. In base ai dati nelle settimane dal 12 al 18 giugno e dal 30 ottobre al 5 novembre, la nostra rete ha sfruttato il 50% di energia rinnovabile proveniente dal fotovoltaico, dall’eolico, dall’idroelettrico, dalle bioenergie ed infine anche dalla geotermia. In conclusione nel 2023 le rinnovabili hanno soddisfatto il 37,6% della domanda elettrica nazionale, ma se venisse sfruttata di più l’energia geotermica, quel 37,6% aumenterebbe di molto.

A questo punto è importante dedicare una attenta analisi alla “Green Economy”. Certamente è una economia innovativa che porta degli indiscutibili vantaggi: il limite dell’inquinamento, l’alta efficienza per via del basso livello di spreco, ed infine uno sviluppo in grado di conciliare la crescita delle attività produttive e quella dei beni e dei servizi. Ma queste tecnologie hanno anche degli aspetti negativi: i costi di produzione molto elevati dipendenti da svariate cause, si trasformano in prezzi insostenibili per gli utenti; il rendimento riferito alla densità energetica o quantità di energia immagazzinata, è di molto inferiore a quello delle fonti fossili; infine è discontinua perché non si può produrre energia eolica se non soffia il vento, come non si può produrre energia solare se non c’è il Sole.

Allora, cosa fare?

Great Rift Valley o Grande fossa tettonica, la più grande del mondo, si estende per 6000 chilometri in direzione nord-sud, nel sud-ovest del Medio Oriente fino alla Siria e nell’est africano fino al Sudafrica. E’ larga dai 30 ai 100 chilometri ed infine è profonda da qualche centinaio di metri a parecchie migliaia. Nella foto la grande scarpata di faglia presso la valle del Golja in Etiopia

Una risposta potrebbe essere affiancare all’eolico, al fotovoltaico ed anche all’idroelettrico, l’energia geotermica, c’è sempre ed è assolutamente green.

Nel libro dal titolo “La Geotermia” di Adele Manzella e di Carlo Ungarelli viene così definita: “Il calore sotto i nostri piedi: una risorsa inesauribile”.

La geotermia

“Geotermia” è una parola greca che significa il “calore della Terra”, che proviene dal nucleo del pianeta situato ad una profondità di circa 6.400 chilometri e diviso in “interno” ed “esterno”. Il nucleo “interno” arriva alla temperatura di 5.400°, è solido e composto quasi esclusivamente da ferro; quello esterno raggiunge una temperatura di 3.000°, è liquido e composto da ferro e poco nichel.

Il calore del nucleo sale verso lo strato superiore del mantello formato da rocce che non resistendo alle alte temperature fondono diventando magma, il quale essendo meno denso della roccia stessa, per convezione lentamente scivola verso l’alto ed arriva in superficie passando tra le fenditure della crosta fino a fuoriuscire dai vulcani.

Anche l’acqua delle piogge che sono penetrate nelle profondità del sottosuolo in centinaia di migliaia di anni, circolando tra le rocce cocenti viene da esse riscaldata a temperature che possono arrivare anche a 300°. Questi fluidi geotermici a loro volta risalgono verso le fratture della crosta attraverso i camini idrotermali e raggiungono la superficie da dove sgorgano nelle sorgenti termali e nei geyser, nei soffioni boraciferi come vapori, ed infine nelle fumarole sempre come vapori ma con l’aggiunta di gas vulcanici. Le loro sorgenti si trovano quasi sempre nelle vicinanze di aree con vulcani attivi, in zone di movimento delle placche tettoniche e nelle dorsali oceaniche. Uno dei più famosi sistemi idrotermali è nel Parco Nazionale di Yellowstone negli Stati Uniti, e si chiama Mammoth Hot Springs.

In alcuni casi i fluidi geotermici nel risalire verso la crosta possono restare intrappolati nelle rocce impermeabili formando dei serbatoi o giacimenti situati in varie profondità, per cercarli bisogna perlustrare il territorio e scavare dei pozzi da dove poter estrarre le acque calde ed il vapore che possiede un elevato contenuto energetico.

Vi sono camini idrotermali anche sotto gli oceani, si chiamano “black smoker” (fumatori neri). Nelle profondità marine i fluidi entrano in contatto con i minerali della crosta creando un ambiente caldo ed alcalino, dove le reazioni chimiche tra l’acqua e l’anidride carbonica, entrambi composti inorganici, liberano energia per produrre sostanze organiche come ad esempio il glucosio, grazie ad un processo chiamato “chemiosintesi” che avviene nel buio delle profondità oceaniche. Da ricordare che il parallelo processo della “fotosintesi”, necessario alla formazione di sostanze organiche, ha bisogno della luce solare.

Mappa delle zone vulcaniche nel mondo.I vulcani si trovano lungo i margini delle placche tettoniche e all’interno delle placche stesse, ma sono anche presenti nelle profondità marine.Nell’immagine vengono anche rappresentate le zone geotermiche, la fascia del “the Ring of fire” o “Anello di fuoco” è situata ai margini dell’Oceano pacifico

In sintesi è importante sottolineare come Madre Terra, anche seguendo più percorsi, lavora incessantemente per favorire la comparsa della vita.

Ricapitolando, l’energia termica proveniente dal nucleo terrestre arriva alla crosta attraverso i vulcani e i già riferiti: geyser, fumarole, sorgenti calde e soffioni boraciferi.

Quali sono le zone geotermiche del pianeta?

La fascia dell’anello di fuoco, ovvero i territori che circondano l’Oceano Pacifico dove frequentemente avvengono terremoti ed eruzioni vulcaniche; la zona calda dell’isola d’Islanda insieme ad altre località situate nell’Oceano Atlantico; alcuni paesi affacciati nel Mar Mediterraneo, come l’Italia, la Grecia e la Turchia; la zona della Rift Valley che si estende lungo il bordo orientale africano fino al Sudafrica, dal Mar Rosso fino alla Siria, dal Mar Morto alla valle del fiume Giordano.

Nel già citato libro “La Geotermia” di Adele Manzella e di Carlo Ungarelli viene spiegato come: “La presenza di un gradiente geotermico verticale implica un flusso di calore che sale dalle zone più profonde e calde fino ad arrivare alle zone più superficiali e fredde del nostro pianeta” ed ancora: “… la Terra, ogni anno rilascia energia pari a 33 miliardi di Tep (l’unità di misura dell’energia), quasi tre volte l’attuale domanda di energia primaria mondiale.

L’esistenza di un gradiente geotermico, la presenza di eruzioni vulcaniche, di fumarole e di sorgenti termali forniscono un’evidenza diretta del calore interno al nostro pianeta, che può essere a buon diritto considerato come un vasto motore termico”.

I Vulcani e le grandi caldere o Super Vulcani

I vulcani sono la manifestazione più conosciuta della geotermia. Strutture geologiche molto complesse che si modellano all’interno della crosta terrestre grazie alla risalita del magma, il quale penetra nelle fenditure della stessa crosta per arrivare all’esterno.

Il materiale vulcanico che fuoriesce plasma il “cono vulcanico”, la parte a noi visibile, mentre la struttura interna è formata da una “camera magmatica” situata nelle profondità e collegata tramite un condotto alla sommità del cratere.

Il magma che si trova alla base del vulcano sale attraverso il “condotto vulcanico” fino ad arrivare al cratere da dove viene eruttato insieme ai gas ed alle ceneri. Dopo l’eruzione il magma prende il nome di lava.

Secondo l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia in tutto il mondo ci sono circa 1500 vulcani potenzialmente attivi, esclusi quelli situati nelle dorsali medio oceaniche o sul fondo dell’oceano. Una buona parte di questi si trovano ai margini dell’Oceano Pacifico, lungo l’anello di fuoco, ovvero la fascia dove vi sono i limiti di molte placche tettoniche che rappresentano l’involucro esterno della litosfera del pianeta.

Ma sul pianeta esistono anche i super vulcani che non hanno un “cono vulcanico” classico ma una grande caldera, cioè una vasta area di depressione del territorio che può arrivare a decine di chilometri di diametro. Nel terreno sottostante la caldera sono ospitati i laghi di magma della camera magmatica.

Il termine super vulcano è stato coniato nel 2000 dagli autori di un documentario della BBC, ma i vulcanologi considerano questo nome inappropriato perché queste enormi strutture naturali non sono visibili.

Tra i super vulcani più noti ci sono: quello di Yellowstone negli Stati Uniti, il Lago Toba in Indonesia ed i Campi Flegrei in Italia. Inoltre negli anni novanta in occasione della mappatura del Mar Artico è stato scoperto un super vulcano ai confini tra l’Asia e l’Europa, a 1.200 metri di profondità. Le dimensioni di questo super vulcano o “caldera di Gakkel”, sono di 100 chilometri per 40, enormemente più grande e molto più pericoloso di quello di Yellowstone.

Mammoth Hot Springs, una delle attrazioni del Parco Nazionale di Yellowstone negli Stati Uniti, dove vi sono circa 100 sorgenti termali su una collina che ricopre terrazze di travertino bianchissime, immerse nel vapore

Al momento, poiché queste grandi caldere sono silenti, sul terreno dove stazionano è presente soltanto l’attività del vulcanismo secondario, i geyser, le fumarole e le sorgenti termali.

L’eruzione di un super vulcano è devastante; prima di tutto possiede un alto indice di esplosività che lancia la colonna eruttiva a grandi altezze, ed infine può immettere nell’atmosfera oltre 1.000 metri cubi di materiali, ceneri, polveri e gas, capaci di offuscare l’atmosfera per un lungo periodo di tempo causando il cosiddetto “Inverno vulcanico”. Alcuni scienziati ritengono che queste eruzioni siano avvenute soltanto nelle passate ere geologiche. Ma, tornando indietro nel tempo più recente, nel 536 d.C., salta all’occhio il cosiddetto “anno delle tenebre”, quando secondo gli scritti dell’epoca, per 18 mesi la nebbia oscurò i cieli d’Europa, del Medio Oriente e dell’Asia, le temperature si abbassarono di almeno due gradi e la carestia provocata dalla scarsità dei raccolti agricoli causò la morte di molte persone.

Oggi i ricercatori suppongono che il pulviscolo che offuscò l’atmosfera fu provocato da una grande eruzione di un vulcano islandese, altri invece ritengono che fu responsabile un vulcano indonesiano, infine c’è anche chi ipotizza l’impatto di un meteorite. Tutti eventi in grado di alterare il clima.

Ecco il resoconto dell’accaduto. Lo storico bizantino Procopio, nella sua storia delle “Guerre vandaliche”, nel 537 scrive: “… apparendo il sole privo di raggi a simiglianza della luna…”. Il politico romano e storico Cassiodoro nell’“Espistola 25 delle Variae”, la cui data è compresa dal 533 al 538, descrive uno scenario apocalittico: “Il sole ha perso la capacità di splendere e ha assunto un colore bluastro … i corpi non lasciano ombre sul terreno … tutto scorre come un’interminabile eclissi lunga un intero anno … i raccolti sono stati gelati dai venti del nord … la pioggia non vuol più cadere dal cielo”.

Infine il professore di storia dell’Università di Harvard Michael McCormik, sulla rivista Science definisce le anomalie climatiche del 536 come una piccola “era glaciale”: in Europa occidentale durò fino al 660 circa, mentre in Asia centrale arrivò fino al 680 circa.

Un altro esempio recente di grande eruzione riportata anch’essa dalle cronache del tempo, è quella del maxi vulcano indonesiano di Tambora che avvenne nel 1815. L’anno successivo, il 1816, è ricordato come “l’anno senza estate”. Nell’emisfero settentrionale vi furono continue alluvioni, basse temperature e precipitazioni abbondanti con distruzione dei raccolti e purtroppo carestia ai danni delle popolazioni locali.

Come detto sopra, il super vulcano italiano si trova nei “Campi Flegrei” o “Campi Ardenti” ed è considerato il più pericoloso d’Europa, una vera minaccia per la sua enorme potenzialità eruttiva. La sua caldera è attiva e notevolmente urbanizzata, occupa un’area di depressione di circa 12 per 15 chilometri dalla zona nord-ovest della città di Napoli fino al Mar Tirreno dove è parzialmente sommersa nel golfo di Pozzuoli.

La zona è soggetta ad attività bradisismica, che nel tempo, lentamente, solleva ed abbassa la crosta, ma anche ad attività sismica visto che recentemente si sono moltiplicate le scosse di terremoto, forse secondo gli studiosi, dovute al movimento sotterraneo del magma che sembra risalire da quattro chilometri di profondità.

A sinistra: struttura interna della Terra. A destra: la struttura di un vulcano

Interrompendo un periodo di riposo di 3000 anni, nel 1538 nei Campi Flegrei avvenne l’ultima eruzione, di bassa intensità, che distrusse il villaggio di Tripergole ed innalzò di circa 130 metri il cono di Monte Nuovo.

Al momento un gruppo di tecnici e scienziati sta lavorando ad un progetto di perforazione della crosta dei Campi Flegrei per capirne le dinamiche e sfruttarne le capacità geotermiche. I ricercatori dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia stimano a 17GW le potenzialità geotermiche dei Campi Flegrei e di Ischia, che equivalgono alla produzione energetica di due centrali nucleari medio-grandi.

Cenni storici sull’energia geotermica

Sul sito dell’Unione Geotermica Italiana è scritto che i popoli italici erano a conoscenza del potere del calore terrestre già dal Neolitico medio superiore o “Età della Pietra Nuova” (4°-3° millennio a.C.), che sono state trovate le prove dell’utilizzo dei sottoprodotti dell’energia geotermica, ed infine che i nostri progenitori frequentavano regolarmente le località termali.

A tal proposito al termine del Neolitico in Europa furono erette le ciclopiche costruzioni megalitiche, tra di esse il famoso “Cromlech di Stonhenge”. Ma i nostri antenati come trasportavano e sollevavano le enormi pietre? Si può supporre che usassero la forza del vapore delle acque geotermiche?

Ippocrate di Cos (460 – 377 a.C.), padre della medicina moderna, fu tra i primi a comprendere il valore medicale delle acque termali e nel suo trattato “Uso dei liquidi”, espose i benefici delle acque minerali e delle sorgenti calde consigliandone l’utilizzo terapeutico.

Nel I secolo a.C. Tito Lucrezio Caro nel “De rerum natura” parla delle sorgenti termali di Cuma che si trovano nei Campi Flegrei: “Un luogo siffatto è presso Cuma, ove fumano monti / pieni d’acre zolfo, ricchi di calde sorgenti.”

E ancora riguardo Cuma, Plinio riteneva terapeutiche le acque, mentre i romani ne decantavano la fama di luogo dove rilassarsi per guarire i malesseri del corpo e della mente.

Cuma. Terme del Foro all’interno dei Campi Flegrei – Queste terme furono costruite nel I secolo d.C. con lo schema classico degli edifici termali romani

Lo scrittore greco Licofrone, poeta e drammaturgo del IV secolo a.C. esaltava le acque calde dalle proprietà medicamentose dell’antica Etruria, la regione geotermica dell’Italia centrale che comprende il nord del Lazio, la parte occidentale dell’Umbria e gran parte della Toscana.

Sempre in Toscana esattamente in alta Val di Cecina, è situata la “Valle del Diavolo” dominata da un paesaggio spettrale ed inospitale, dovuto ai vapori bianchi bollenti, alle fumarole, ai lagoni e ai geyser che fuoriescono dal sottosuolo. Uno scenario surreale che ispirò Dante Alighieri per rappresentare l’inferno della sua “Divina Commedia”, ecco le rime: “Versan le vene le fummifere acque / per li vapor che la terra ha nel ventre, / che d’abisso li tira suso in alto”.

E non è casuale che la storia più recente della geotermia iniziò nel 1800 in Toscana, precisamente a Larderello, con l’estrazione del boro dai soffioni boraciferi locali, necessario all’industria farmaceutica.

Sempre a Larderello nel 1865 vennero realizzate le prime pompe a vapore ed alla fine del 1800 la prima caldaia per uso industriale.

Nel 1904 il principe Piero Ginori Conti fu l’artefice del primo tentativo di produrre energia elettrica, dal sito www.cosvig.it il resoconto della prova: “il 4 luglio del 1904, nel corso di un esperimento pubblico vennero accese le prime cinque lampadine, utilizzando un piccolo scambiatore di calore alimentato dal fluido di un pozzo di Larderello, un motore a pistoni e una dinamo da 10 kW”.

Negli anni successivi l’energia geotermica fu notevolmente potenziata. Nel 1913 entrò in funzione la prima centrale di Larderello dotata di una turbina da 250 kW che elettrificò gli impianti chimici dell’azienda, i principali edifici pubblici di Larderello e la maggior parte dei centri abitati dell’area boracifera.

Gli impianti di produzione delle zone di Larderello, Castelnuovo e Serrazzano furono incrementati fino al 1944.

Purtroppo verso la fine della seconda guerra mondiale le truppe tedesche in ritirata, ritenendo queste strutture strategiche, le fecero saltare in aria; l’unico impianto che si salvò fu quello di Serrazzano, da dove, dopo la guerra partì la ricostruzione.

Aggiungo un altro interessante paragrafo tratto dal libro “La Geotermia”: “La geotermia può essere considerata a buon diritto l’energia rinnovabile che meglio rappresenta l’Italia. La sua storia ha origini antichissime, ed entra sulla scena dell’economia energetica mondiale proprio in un piccolo centro della Toscana, Larderello, dove, nel 1904 – quindi a pochi anni dell’apparizione prepotente dell’energia elettrica nella vita dell’uomo – il calore di fluidi geotermici produsse elettricità. Dall’Italia, che rimase fino al 1952 l’unica produttrice al mondo di energia geotermoelettrica (l’energia elettrica prodotta da geotermia), l’idea si diffuse in molti altri paesi...”

L’Italia di oggi è il settimo produttore al mondo di energia geotermica che purtroppo copre soltanto il 2% del fabbisogno nazionale.

Fumarole a Sasso Pisano in Val di Cecina vicino Larderello, Provincia di Pisa

L’energia geotermica prodotta in Italia e negli altri paesi

Quindi l’energia geotermica pur essendo disponibile in abbondanza, nel nostro paese è poco sfruttata.

Già nel 2007 la seconda edizione, riveduta ed aggiornata, del numero speciale del Notiziario UGI, Unione Geotermica Italiana, auspicava un forte sviluppo della geotermia per:

- limitare la dipendenza dalle fonti energetiche importate;

- ridurre il deficit della bilancia dei pagamenti;

- diminuire l’impatto sull’ambiente dei gas ad effetto serra.

Sempre nel Notiziario si legge che il Consiglio Nazionale dei Geologi e l’Unione Geotermica Italiana strinsero un accordo che aveva lo scopo di usufruire delle risorse nazionali di energia, e soprattutto di quelle rinnovabili e non convenzionali. Tra queste la risorsa geotermica è largamente diffusa a vari livelli e quindi idonea per svariati impieghi.

Sempre nel libro “La Geotermia” vi sono altre interessanti osservazioni: “…Oggi però, mentre le tecnologie associate allo sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili più note e finanziate, come l’eolico e il solare, stanno rapidamente progredendo, la geotermia occupa ancora un ruolo di nicchia. Ma il calore geotermico è una fonte che potrebbe contribuire notevolmente a ridurre la dipendenza dalle fonti fossili e le emissioni inquinanti.”

Comunque, nonostante a livello nazionale questa risorsa al momento sia scarsamente considerata, gli enti locali, al contrario, si muovono attivamente al fine di promuoverne la crescita.

Un articolo di Luca Aterini tratto dal sito “Green Report” e pubblicato il 16 novembre 2023, “Firenze come Parigi? La geotermia può climatizzare la città a zero emissioni”, sinteticamente descrive lo sviluppo dell’energia geotermica in Toscana: “La geotermia rappresenta la principale fonte di energia rinnovabile per la Toscana, dove già oggi produce l’equivalente del 34% del fabbisogno elettrico della regione e teleriscalda le abitazioni di otre 12mila cittadini nonché 30 ettari di serre.” Aggiunge ancora: “Gli impianti che potrebbero diffondersi quasi in ogni angolo della Toscana (e del resto d’Italia) sono invece le pompe di calore geotermiche per la climatizzazione degli edifici, che per funzionare necessitano di temperature decisamente minori (dai 10 ai 50°C) scambiando calore con gli strati più superficiali della crosta terrestre.” In quest’ultimo punto l’articolista si riferisce ai fluidi geotermici a “bassa entalpia” o bassa temperatura, estratti fino alla profondità massima di 200 metri e utilizzabili per il riscaldamento, per il raffreddamento ed infine per l’acqua calda degli edifici.

Sempre il giornale online “Green Report” in un articolo del 10 gennaio 2024 informa che Verona ha attivato il progetto “geotermia per il teleriscaldamento”, con risparmi del 40% sul gas. Il progetto consiste nella realizzazione di pozzi geotermici nelle vicinanze delle cinque centrali di cogenerazione dove avviene la produzione combinata di energia elettrica e calore, partendo da una singola fonte primaria che proviene appunto dai suddetti pozzi. Il progetto verrà esteso anche alle centrali di teleriscaldamento di Vicenza.

Il funzionamento del teleriscaldamento geotermico è molto semplice e sostenibile, l’acqua calda che si trova nel sottosuolo viene portata in superficie attraverso una rete di tubazioni; poi tramite uno scambiatore, l’acqua rilascia il calore per il teleriscaldamento e quindi per gli edifici allacciati. Alla fine del processo il liquido viene re-iniettato nel sottosuolo.

Il 4 marzo 2024 è uscito un altro articolo: “La Geotermia potrebbe coprire oltre un terzo del fabbisogno termico italiano in pochi anni” – “Individuate 100 possibili installazioni geotermiche nel solo bacino della Pianura Padana, in grado di ridurre il consumo di gas di oltre 9,6 miliardi di metri cubi” – pubblicato dal sito “Green Report”.

Nell’articolo viene presentato il “Progetto Pangea”, sviluppato dalla società altoatesina “Fri-El Geo” per ridurre le emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera di oltre 17 milioni di tonnellate nel solo Nord Italia, soprattutto nella pianura Padana.

Illustrazione pittorica di un impianto geotermico a camera magmatica

Come è noto, tuttavia, il problema dell’inquinamento della pianura Padana non è dovuto soltanto al riscaldamento delle abitazioni ed al trasporto pubblico e privato. La vera causa è costituita dai numerosi allevamenti intensivi che oltre ad immettere nell’atmosfera i gas serra i quali, come si legge nel sito di “Greenpeace”, rappresentano il 17% delle emissioni totali dell’Unione Europea, sfruttano gli animali, esseri senzienti come noi, in modo impietoso ed inaccettabile per una comunità umana che possa considerarsi civile.

Comunque il “Progetto Pangea” prevede nell’arco di pochi anni, installazioni geotermiche a Cesena, Ferrara, ed anche vicino Milano e Torino. Questi impianti a ciclo chiuso e ad emissioni zero sono a “media entalpia” perché i fluidi vengono prelevati entro i due chilometri di profondità ad una temperatura compresa tra i 90° ed i 150°, e sono destinati al teleriscaldamento, all’essiccazione della frutta e verdura ed alla produzione di energia elettrica. L’articolo prosegue: “È noto da tempo …. che le risorse geotermiche teoricamente accessibili entro i 5 km di profondità potrebbero soddisfare il quintuplo dell’intero fabbisogno energetico nazionale.” In questo caso i liquidi sono ad “alta entalpia” alla temperatura di oltre 150°.

Infine ancora in Italia, a Firenze si è svolto “il Festival dell’Identità Toscana” all’interno del quale il 21 marzo di quest’anno c’è stato il convegno “Toscana Geotermica” con l’inaugurazione di una mostra fotografica. In questa occasione il Presidente della Regione Eugenio Giani, intervistato dalla redazione del sito www.intoscana.it , ha dichiarato che con questa risorsa potrebbe essere coperto il 50% del fabbisogno energetico regionale, che a livello nazionale porterebbe l’utilizzo della geotermia al 4%.

Per quanto riguarda lo sviluppo della geotermia negli altri paesi, partiamo dal paese geotermico più famoso nel mondo, l’Islanda, chiamata anche “la terra del fuoco e del ghiaccio” ed “il paese dei vulcani”, dove questa rinnovabile viene usata abbondantemente; il 90% riscalda le case mentre il 70% fornisce energia. Ma c’è di più, come si può leggere su www.rivistanatura.com nell’articolo “Energia geotermica infinita dai vulcani”, pubblicato dalla redazione il 5 gennaio 2024. Gli scienziati del “Geothermal Reasearch Cluster” di Reykjavjk, stanno progettando di scavare dei pozzi dentro il vulcano Krafla, tra i più attivi del pianeta, per raggiungere la camera magmatica dove la temperatura arriva a 1.300° e poter attingere ai suoi bollenti fiumi, onde estrarre energia geotermica come non è mai stato fatto prima; l’enorme calore del magma potrebbe decuplicare la produzione energetica rispetto a quella di un impianto tradizionale. Il pionieristico progetto è stato chiamato “Krafla Magma Testbed”.

Questa fonte di energia in molti Paesi non viene considerata, eppure è stato calcolato che con la sola energia geotermica si potrebbe teoricamente soddisfare il fabbisogno energetico planetario per i prossimi 4000 anni. In Islanda, dove il costo della vita è molto elevato, la bolletta media dell’elettricità non supera i 10 euro ogni tre mesi.

Vecchia foto dell’impianto geotermico di Larderello

I paesi geotermici dell’Africa rivolgono particolare attenzione a questa risorsa come riportato in un articolo di Giuseppina Perlasca tratto dal sito “Scenari economici” e pubblicato il 4 novembre 2023: “…gli attori internazionali guardano sempre più al Rift dell’Africa orientale poiché l’energia geotermica fornisce un’opportunità di crescita. Fonte di energia stabile che integra fonti intermittenti come l’eolico e il solare.”

Altri paragrafi dell’articolo approfondiscono l’argomento: “…L’energia geotermica ha contribuito al settore energetico africano sin dagli anni 50. La Repubblica Democratica del Congo è stato il terzo paese al mondo a costruire una centrale geotermica, con la messa in servizio della centrale di Kiabukwa nel 1952.” E ancora: “L’industria geotermica in Africa sta riprendendo slancio e potrebbe contribuire a soddisfare la crescente domanda in tutto il continente nei decenni a venire.” Infine: “Kenia ed Etiopia guideranno la crescita del settore geotermico africano, rappresentando quasi il 90% della capacità totale.”

“Google” nella sua azienda di Mountain View in California, alimenta i data center con l’energia geotermica insieme all’eolico ed al fotovoltaico. Inoltre l’azienda ha annunciato l’entrata in funzione di un impianto geotermico che genera elettricità per i due data center di Henderson e Reno in Nevada. Questo impianto si avvale di due pozzi: da uno viene pompata l’acqua fredda nel sottosuolo dove viene riscaldata dal calore della roccia, e dall’altro viene riportata in superficie. Il vapore emesso dall’acqua bollente attiva una turbina che lo converte in elettricità.

“IRENA” (International Renewable Energy Agency) stima che la quantità di calore presente entro i 10 mila metri dalla superficie terrestre contiene 50 mila volte più energia di tutte le risorse di petrolio e gas del mondo!

Mentre “Enel Green Power”, la società del gruppo ENEL che sviluppa le energie rinnovabili, valuta che il potenziale geotermico dell’Italia è enorme e vale tra i 500 milioni e i 10 miliardi di tonnellate di petrolio.

Sono tanti i dati che sanciscono le grandi potenzialità di questa rinnovabile.

Dopo la “COP21” (Conference of Parties) di Parigi 2015, con il benestare delle Nazioni Unite, è stata avviata la “Global Geothermal Alliance”, al fine di incentivare i paesi con territorio geotermico a sfruttare questa risorsa per accelerare il processo di transizione energetica.

Mentre alla “COP26” ospitata a Glasgow nel 2021 sono stati stabiliti, il limite dell’aumento della temperatura a non oltre 1,5° e la riduzione graduale dell’energia prodotta dai combustibili fossili. Ora tutti speriamo che si presti più attenzione al ruolo fondamentale della geotermia per il rispetto degli obiettivi.

Conclusioni

Riassumendo, dal centro del pianeta proviene tanto calore geotermico sotto forma di fluidi, dai quali si può produrre elettricità, calore ed estrarre anche materie prime critiche, come ad esempio il litio indispensabile alla transizione energetica per realizzare batterie di accumulo di energia e per la mobilità elettrica. I fluidi a bassa e media entalpia sono raggiungibili con le tecnologie già conosciute, invece per quelli ad alta entalpia gli scienziati stanno studiando il metodo migliore e meno costoso per arrivare a cinquemila e diecimila metri di profondità.

Le Cascate del Mulino alle Terme di Saturnia frazione del comune di Manciano in provincia di Grosseto

Per quanto riguarda l’estrazione energetica dal magma dei vulcani, attendiamo con fiducia la realizzazione del progetto “Krafla Magma Testbed” degli scienziati islandesi.

Comunque dai dati rilevati abbiamo scoperto che dal centro del pianeta sale fino alla crosta il triplo dell’energia geotermica necessaria all’attuale fabbisogno delle attività umane.

Per il nostro paese i numeri dicono che se si sfruttassero i fluidi ad alta entalpia avremmo cinque volte più energia rispetto alle nostre esigenze, però basterebbe adoperare quelli a media e a bassa entalpia per risolvere molti dei problemi energetici.

Invece l’energia che ci viene fornita proviene ancora quasi tutta dalle fonti fossili inquinanti che viene, giustamente, via via ridotta. Ma è chiaro che se non viene adeguatamente sostituita dall’energia verde, a prezzi sostenibili, saremo nostro malgrado catapultati in un’epoca di povertà energetica più simile ad un nuovo Medioevo.

Tuttavia oramai sono molte le nazioni, le aziende e gli enti locali, che organizzano le loro attività economiche e sociali servendosi della geotermia e delle altre rinnovabili, a dimostrazione che è possibile decarbonizzare l’aria del pianeta senza che i cittadini debbano restare al buio ed al freddo.

Al termine di questa ricerca dedicata alla scoperta della geotermia, che è soltanto una delle tante meraviglie e misteri di Madre Terra, rivolgo un appello agli individui che vivono su questo pianeta: per integrarsi nella comunità globale, dove tutto è interconnesso ed in armonia con ciò che ci circonda, è necessario che l’uomo abbandoni il suo atteggiamento antropocentrico, per il rispetto della natura e di tutti i suoi abitanti.

Concludo con una previsione: sono sicura che l’energia del futuro verrà estratta dal calore della Terra.