L’energia geotermica: fonte pulita e rinnovabile

L’energia geotermica: fonte pulita e rinnovabile

Per energia geotermica si intende una tipologia di energia rinnovabile capace di sfruttare il calore proveniente dal sottosuolo e di essere utilizzata per generare elettricità o riscaldamento.

Le caratteristiche principali 1

Come funziona. 1

Cosa sono le pompe di calore geotermiche. 2

Fasce di costo degli impianti geotermici 2

Principali incentivi connessi alla realizzazione. 3

Le caratteristiche principali

Le sue principali caratteristiche sono le seguenti:

• Rinnovabile: sfruttando il calore naturale prodotto all’interno della terra, questa forma di energia continua costantemente e rimarrà tale per un periodo di tempo lunghissimo;
• Basse emissioni di gas serra: la produzione di emissioni di gas serra rispetto alle fonti di energia non rinnovabile come il carbone, il petrolio o il gas naturale, risulta decisamente bassa; questo favorisce la riduzione dell’impatto ambientale e dell’inquinamento atmosferico;
• Continua disponibilità: questa forma di energia è disponibile in interrottamente, dal momento che il calore interno alla terra rimane sempre costante nel tempo;
• Scalabilità dei sistemi: gli impianti possono essere realizzati in diverse dimensioni, partendo da quelli piccoli per abitazioni individuali per arrivare ai grandi impianti in grado di generare elettricità su scala industriale;
• Impatto visivo minimo: gli impianti geotermici a ciclo chiuso occupano decisamente poco spazio ed hanno un impatto visivo molto limitato rispetto ad altre infrastrutture energetiche rinnovabili e non;
• Sostenibilità: una volta realizzata l’infrastruttura dell’impianto, si verifica un sostenimento di costi operativi decisamente bassi, essendo il calore geotermico disponibile in modo gratuito ed abbondante.

Come funziona

Partendo dal presupposto che tutte le tipologie di impianto geotermico sfruttano il calore naturale presente nel sottosuolo per generare energia termica o elettrica, va comunque rilevato che esistono diverse tipologie di impianti; di seguito sono illustrate le principali caratteristiche relative al più comune degli impianti geotermici, ovvero quello “a ciclo chiuso”:

• Raccolta del calore: il calore del sottosuolo è prelevato dall’impianto mediante un fluido cosiddetto “termovettore”, che può essere acqua oppure altro liquido a base di fluidi refrigeranti oppure idrocarburi; questo fluido viene pompato nel sottosuolo attraverso la creazione di uno specifico pozzo geotermico;
• Scambio di calore: nel sottosuolo, una volta pompato, il fluido “termovettore” assorbe il calore dalle rocce calde o dalle falde acquifere geotermiche; in questo modo, aumentando la propria temperatura, il medesimo fluido si trasforma in vapore oppure in gas ad alta pressione;
• Generazione di energia: il fluido “termovettore”, trasformato in vapore oppure in gas ad alta pressione, viene condotto verso una turbina in grado di azionare il generatore elettrico che produrrà la corrispondente energia; in alternativa, il calore può essere utilizzato direttamente per ciò che riguarda il riscaldamento, senza che vi sia generazione elettrica alcuna;
• Raffreddamento e reiniezione: dopo aver ceduto il calore alla turbina, il fluido “termovettore” si raffredda in un condensatore, consentendo quindi la reiniezione nel sottosuolo per completare il ciclo attraverso un secondo pozzo geotermico;
• Utilizzi del calore residuo: l’eventuale calore residuo proveniente dalla condensazione del fluido “termovettore”, come descritto al precedente punto, Può essere utilizzato per applicazioni aggiuntive, come il riscaldamento di edifici, di serre agricole, di piscine o altro.

Va infine sottolineato che l’efficienza di un impianto geotermico dipende essenzialmente dalla temperatura del calore geotermico disponibile: i progetti che sfruttano temperature inferiori ai 100 °C sono adatti per riscaldare e raffreddare edifici, mentre i progetti che sfruttano temperature superiori ai 100 °C sono adatti per la generazione di energia elettrica su scale molto più ampie.

Cosa sono le pompe di calore geotermiche

Le pompe di calore geotermiche al circuito chiuso corrispondono ad un tipo di sistema di riscaldamento e raffreddamento capace di sfruttare il calore del terreno per regolare la temperatura all’interno degli edifici: a differenza dei sistemi tradizionali, le pompe di calore trasferiscono il calore dal terreno all’interno dell’edificio durante l’inverno e lo rimuovono, rilasciandolo nel terreno, durante l’estate; di seguito le principali caratteristiche del loro funzionamento:

• Scambio termico con il terreno sottostante: le pompe di calore utilizzano una serie di tubi interrati, meglio definiti come “loop geotermici”, i quali sono posizionati nel terreno oppure sott’acqua nelle vicinanze dell’edificio; il loro orientamento può essere verticale, in appositi pozzi, oppure orizzontale in apposite trincee scavate nel terreno; al loro interno si trova il fluido “termovettore”;
• Assorbimento del calore: il fluido “termovettore” Assorbe il calore dal terreno circostante, consentendo l’estrazione del medesimo dal sottosuolo all’interno dell’edificio;
• Trasferimento del calore: un compressore, situato all’interno dell’edificio si occuperà di rendere la temperatura del fluido più adatta per le operazioni generali di riscaldamento;
• Distribuzione del calore: questa operazione può essere effettuata tramite un sistema di riscaldamento, che può essere composto da radiatori tradizionali, pannelli radianti a pavimento oppure sistemi ad aria forzata.

Durante l’estate, il ciclo si inverte per consentire le operazioni di raffreddamento, in modo assolutamente speculare rispetto al ciclo invernale: così facendo, si può ovviare alla necessità di installare condizionatori d’aria separati e collegati alla rete elettrica generale.

Fasce di costo degli impianti geotermici

Il costo di un impianto geotermico può avere notevoli variazioni dipendenti da fattori diversi tra loro tra cui, tra i quali rientrano la dimensione dell’impianto, la profondità dei pozzi, la tipologia del terreno, la regione geografica ed il tipo di sistema geotermico utilizzato; in relazione ad un impianto geotermico a ciclo chiuso, che rappresenta in ogni caso la tipologia più comune e diffusa, le stime approssimative dei costi possono essere le seguenti:

• Piccoli impianti residenziali: se l’impianto geotermico riguarda abitazioni unifamiliari, solitamente prevede una potenza inferiore a 10 kW; per questa tipologia i costi indicativamente sono compresi tra 10.000 € e 20.000 €;
• Impianti per finalità commerciali o riservati ad edifici di medie dimensioni: se l’impianto riguarda questa tipologia di installazioni, siamo davanti ad una potenza termica solitamente compresa tra 10kW e 500 kW, con costi di installazione normalmente compresi tra 20.000 € e 200.000 €;
• Grandi impianti su scala industriale: questa tipologia di impianti riguarda installazioni utilizzate per generare energia elettrica, con potenze superiori a 500kW e costi correlati che possono variare da diversi milioni di euro a decine di milioni di euro, a seconda della capacità e della complessità dell’impianto.

Va tuttavia sottolineato che i valori sopra esposti rappresentano solo stime approssimative, che non tengono conto degli eventuali costi di manutenzione e della necessità di adeguamenti o riparazioni nel corso della vita utile dell’impianto.

Principali incentivi connessi alla realizzazione

La realizzazione di un impianto geotermico a ciclo chiuso è supportabile da diversi incentivi ed agevolazioni, tra le quali si possono evidenziare le seguenti:

• Tariffe incentivanti: si tratta di aveva la garanzia di poter vendere l’energia geotermica ad un prezzo superiore rispetto a quello normale di mercato, avendo quindi un ritorno economico più rapido rispetto all’investimento complessivo;
• Sussidi e sovvenzioni: sono legate alla promozione dell’installazione di impianti di energia geotermica, prevedendo la copertura di parte dei costi di installazione, riducendo il correlato onere finanziario che grava sui proprietari o sugli sviluppatori;
• Detrazioni fiscali o crediti: si tratta di sconti diretti sulle imposte oppure di crediti d’imposta sulle spese sostenute per installare l’impianto;
• Programmi di finanziamento agevolato: talvolta alcune istituzioni finanziarie offrono programmi di finanziamento agevolato o tassi di interesse vantaggiosi per progetti legati a nuovi impianti di energia geotermica;
• Certificati verdi e crediti: L’energia geotermica prodotta può generare certificati verdi o crediti che possono essere venduti in appositi mercati finanziari regolati; questi strumenti consentono quindi di monetizzare mi aspetti ambientali positivi legati a questa forma di energia;
• Supporto tecnico e consulenza: in taluni casi gli enti e le organizzazioni governative offrono servizi di supporto tecnico e consulenza gratuita a basso costo per aiutare i proprietari o gli sviluppatori nella progettazione nell’installazione e nella gestione dei loro impianti geotermici.