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Geotermia: Soluzione Energetica Efficace?
La necessità di imboccare la strada di una politica energetica rinnovabile e alternativa è ormai sotto gli occhi di tutti, nonostante l'ultimo vertice sullo sviluppo sostenibile, tenutosi in Sudafrica, sia giunto a una conclusione diversa, a causa di un accordo tra i grandi paesi produttori di petrolio.
Oggi un terzo della popolazione mondiale non ha accesso a fonti di energia "moderne" e più di due milioni tra donne e bambini muoiono ogni anno a causa di infezioni respiratorie, causate dall'uso di fornelli obsoleti. Per non parlare dell'inquinamento atmosferico e dei cambiamenti climatici, che trovano la loro prima causa nell'uso smisurato di combustibili fossili. La scelta di ricorrere alle fonti rinnovabili non è, però, facile come sembra e non è risolutiva, se non inserita in un quadro generale che tenga conto sia dei limiti che dei vantaggi di queste risorse.
È il caso della geotermia, energia prodotta sfruttando il calore della terra. In Italia e in Europa esistono i più grandi sistemi geotermici, ma essi da soli non sono in grado di sopperire al bisogno energetico e non per un cattivo funzionamento. Un impianto geotermico, infatti, per esistere ha bisogno della coesistenza di alcune condizioni geofisiche: una sorgente di calore, cioè un deposito profondo di magma; un acquifero, cioè una serie di rocce permeabili, e una copertura, cioè un insieme di rocce impermeabili. Inevitabilmente, quindi, è una risorsa localizzata, presente e sfruttabile solo in alcune zone. Non solo. Se non subisce il processo di reiniezione nel suolo, l'energia geotermica tende ad esaurirsi: non è, quindi, completamente rinnovabile. E se non vengono rispettate alcune accortezze ha un forte impatto ambientale. Per questo motivo, ciò che rende la geotermia una risorsa energetica pulita di tutto rispetto da incentivare è, senza dubbio, una gestione capace e controllata, come avviene oggi in Islanda.
L'Islanda e l'Europa
"L'islanda è un'isola, però - spiega Piero Manetti, direttore dell'Institute of geosciences and earth resources del Cnr (Igg-Cnr) -, di origine interamente vulcanica che può disporre di enormi quantità di energia, sia geotermica che idroelettrica. Qui la sovrapproduzione energetica è tale che è stato possibile progettare una conduttura sottomarina, di 900 chilometri, per portare l'elettricità in Gran Bretagna".
Riscaldamenti di edifici e acqua sanitaria sono, inoltre, esclusivamente geotermici e "grazie a questa abbondanza - aggiunge Manetti - il petrolio è usato solo per gli autoveicoli". Per non parlare delle terme, che hanno fatto dell'Islanda la mèta di tanti turisti attirati dalla possibilità di immergersi nella famosa "Lagunablu", che altro non è che un laghetto artificiale di acque termali che defluiscono da una centrale geotermica.
A parte l'Islanda e, in misura minore l'Italia, in Europa sono però pochi i paesi che sfruttano il calore della Terra per produrre energia elettrica. Viceversa esistono svariati sistemi geotermici a bassa entalpia (vedi box), in grado di generare calore per applicazioni immediate.
"In tutta l'Europa centrale di lingua tedesca - dice Ruggiero Bertani, direttore esecutivo dell'International geothermal association (Iga) -, che comprende, quindi, Austria, Svizzera e Germania, grazie a un'intelligente politica fiscale, la potenza geotermica per usi diretti, istallata nel 2000, ammontava a circa 1.199 Megawatt (Mw). In Germania, per esempio, essa viene utilizzata per il teleriscaldamento di interi quartieri, applicazione che sarà incentivata da una nuova tecnica in via di sperimentazione, che consiste nell'integrare i tubi, attraverso i quali passa l'acqua geotermica, direttamente nei pilastri fondanti della casa, ovviando così alla costruzione di pozzi".
Anche la Turchia è un paese all'avanguardia nel geotermico a bassa entalpia: nel 2000 la potenza istallata superava gli 800 Mw. La città geotermica per eccellenza è Izmir, i cui quartieri sono riscaldati interamente con il calore terrestre. "Questo succede perché la Turchia è un paese molto caldo - spiega Bertani - e nessuno ha i termosifoni. Per riscaldarsi nei pochi giorni di freddo diventa allora più economico usare l'acqua geotermica che le stufe elettriche".
Questi pochi esempi dimostrano che l'energia che proviene dalla Terra, se utilizzata per usi diretti, e quindi a media o bassa temperatura, può già costituire un'alternativa ai combustibili fossili. È, infatti, molto diffusa, consolidata e pulita.
Lo stesso discorso non può essere fatto per i sistemi ad alta entalpia, che richiedono l'esistenza di situazioni geofisiche particolari: una fonte di calore non troppo profonda, rocce porose e fratturate, confinanti con una struttura impermeabile che funzioni come il coperchio di una pentola a pressione. Queste condizioni esistono in tutto il mondo ma sono, ovviamente, localizzate e non è pensabile immaginare di trasportare il vapore per chissà quanti chilometri.
"I sistemi geotermici ad alta entalpia più noti - spiega il direttore dell'Iga - sono in Italia (Larderello e Monte Amiata), in Islanda, in Turchia, nelle isole Azzorre e nel Kamchatka". In questi paesi la potenza istallata superava, nel 2000, i 1.000 Megawatt, 785 solo in Italia.
Italia
Del resto nel nostro paese, "nei primi sette mesi del 2002 - dice Paolo Pitzianti dell'Enel green power (Egp) -, secondo i dati del Gestore delle rete di trasmissione nazionale (Grtn), la geotermia, insieme all'eolico, ha fornito l'1,7 per cento del fabbisogno totale di energia elettrica", con una potenza istallata pari a 699 Mw.
La maggior parte, però, è concentrata in Toscana, dove il 25 per cento di energia proviene dal calore terrestre. Questo vuol dire che il geotermico è una fonte importante e strategica - ha evitato fino ad ora la produzione di tre milioni di tonnellate di anidride carbonica - ma non sufficiente e prevalentemente localizzata.
I limiti della geotermia
Un altro problema è rappresentato dal fatto che questa fonte di energia non è del tutto rinnovabile. "Il concetto di base - dice Manetti - è quello della miniera: se ci si limita a estrarre la risorsa, il giacimento s'impoverisce e, prima o poi, si esaurisce. L'unica soluzione è quella di ricorrere alla reiniezione, mediante i pozzi, dei fluidi reflui delle centrali nel sottosuolo", che vengono nuovamente riscaldati dalla Terra.
"Grazie a questo sistema - aggiunge il direttore dell'Igg-Cnr - l'Enel green power ha potuto e può reiniettare i fluidi nei campi del Larderello e del Monte Amiata. Al contrario, il campo geotermico statunitense di The geysers, il più grande del mondo, sfruttato in modo massiccio tra gli anni '80-'90, si ritrova adesso con una produzione più che dimezzata, a causa della mancanza di un sistema di reiniezione".
Ma l'aspetto che richiede una maggiore attenzione nella gestione della geotermia è, senza dubbio, quello dell'impatto ambientale. A pensarla così è un nutrito gruppo di cittadini del Monte Amiata, dove si è costituito un comitato per la difesa del patrimonio ambientale con il sostegno dei Verdi, del Wwf e di Legambiente.
"Il problema riguarda tutta l'Amiata senese - spiega il verde Gianfranco Sciarra - ma in particolar modo il comune di Piancastagnaio, dove la produzione di energia geotermica non supera i 35 megawatt con una gestione, da parte dell'Enel, che lascia molto a desiderare".
La critica, insomma, non riguarda la geotermia in quanto tale ma lo sviluppo selvaggio degli impianti geotermici nella zona, che ha causato problemi di inquinamento e di sicurezza.
Sul banco degli imputati l'acido solfidrico (H2s), emissione gassosa associata ai fluidi geotermici che produce, tra l'altro, anche un odore pessimo, che ricorda quello delle uova marce.
"Su alcune matrici di emissione - commenta Massimiliano Varriale, responsabile energia del Wwf Toscana - l'esposizione all'acido solfidrico supera di 700 volte i limiti di legge, provocando così un forte inquinamento del suolo e una moria di animali".
Al problema dell'inquinamento si aggiungono, spiegano dal comitato, anche un aumento della micro e macro sismicità e un abbassamento delle falde acquifere.
"Per non parlare dei problemi di sicurezza - dice Sciarra -. Nella zona abbiamo avuto due esplosioni, distanti l'una dall'altra quattro/cinque mesi, che hanno sprigionato nell'aria e nel suolo sostanze nocive. In entrambi i casi, la popolazione ha subito danni enormi, addirittura la seconda volta all'interno di un appartamento si è aperto un cratere. La strage è stata evitata per pura fortuna".
Dal comitato ci tengono a precisare di essere veri sostenitori delle energie rinnovabili, e anche della geotermia, ma non nella zona del monte Amiata. "Questa - spiega ancora l'esponente verde - è una zona vulcanica, al contrario del Larderello. I sistemi geotermici vanno collocati nei posti giusti, altrimenti una risorsa verde diventa nociva per l'ambiente (oltre all'H2s, i pozzi emettono mercurio e arsenico) e per la popolazione locale. L'Enel green power non ha saputo gestire questa risorsa: avrebbe dovuto prevedere sistemi di abbattimento dei gas, e non l'ha fatto, avrebbe dovuto fare degli studi per la captazione dell'acqua e la reimissione del materiale nel suolo, e non l'ha fatto. Anche se si muovesse adesso sarebbe tardi, la popolazione è stressata e spaventata".
"Del resto - dice Varriale del Wwf - dobbiamo riconoscere che anche tra le fonti rinnovabili esiste una scala di priorità in base all'eco-compatibilità. Mi spiego: è chiaro che un pannello fotovoltaico produce meno conseguenze ambientali rispetto a un pozzo geotermico. È quindi da preferire. Questo però non vuol dire evitare, o non incentivare, la geotermia. Il Wwf, eccezion fatta per l'idroelettrico, è a favore di tutte le fonti rinnovabili. Vuol dire inquadrare gli impianti che sfruttano il calore della Terra in un quadro globale, che tenga conto anche dei suoi effetti meno positivi".
Ma per il direttore dell'Igg-Cnr, l'impatto ambientale del geotermico è minimo e la popolazione dell'Amiata è in preda a una psicosi collettiva: "Questa è un'ex-zona mineraria, i fenomeni di inquinamento potrebbero essere attribuibili a questo". D'accordo con Manetti, il direttore dell'International geothermal association, Bertani: "L'energia geotermica - spiega - non produce alcun gas, perché l'anidride carbonica e l'acido solfidrico nascono spontaneamente da reazioni chimiche terrestri. Quello che fa un pozzo geotermico non è altro che concentrare in un unico posto emissioni di gas che, solitamente, fuoriescono in aree più vaste".
Sulla questione l'Enel green power, interpellata, non si esprime.
Il futuro
Ma qual è il futuro di una risorsa energetica così discussa? Sicuramente esponenziale per gli usi diretti - 100 terawatt per ora (Twh) nel 2010 e 200 nel 2020; lineare, invece, per l'energia elettrica - da 80 Twh nel 2010 a 120 nel 2020-. Questa crescita sarà possibile grazie al ricorso ai Sistemi stimolati, o Hard dry roc, e ai Sistemi a cicli binari. "I primi - conclude Bertani - permettono di creare pozzi artificiali dove la natura non li prevede, i secondi riescono a produrre energia elettrica sfruttando temperature più basse. Sistemi a cicli binari esistono in Austria e Romania".
Oggi un terzo della popolazione mondiale non ha accesso a fonti di energia "moderne" e più di due milioni tra donne e bambini muoiono ogni anno a causa di infezioni respiratorie, causate dall'uso di fornelli obsoleti. Per non parlare dell'inquinamento atmosferico e dei cambiamenti climatici, che trovano la loro prima causa nell'uso smisurato di combustibili fossili. La scelta di ricorrere alle fonti rinnovabili non è, però, facile come sembra e non è risolutiva, se non inserita in un quadro generale che tenga conto sia dei limiti che dei vantaggi di queste risorse.
È il caso della geotermia, energia prodotta sfruttando il calore della terra. In Italia e in Europa esistono i più grandi sistemi geotermici, ma essi da soli non sono in grado di sopperire al bisogno energetico e non per un cattivo funzionamento. Un impianto geotermico, infatti, per esistere ha bisogno della coesistenza di alcune condizioni geofisiche: una sorgente di calore, cioè un deposito profondo di magma; un acquifero, cioè una serie di rocce permeabili, e una copertura, cioè un insieme di rocce impermeabili. Inevitabilmente, quindi, è una risorsa localizzata, presente e sfruttabile solo in alcune zone. Non solo. Se non subisce il processo di reiniezione nel suolo, l'energia geotermica tende ad esaurirsi: non è, quindi, completamente rinnovabile. E se non vengono rispettate alcune accortezze ha un forte impatto ambientale. Per questo motivo, ciò che rende la geotermia una risorsa energetica pulita di tutto rispetto da incentivare è, senza dubbio, una gestione capace e controllata, come avviene oggi in Islanda.
L'Islanda e l'Europa
"L'islanda è un'isola, però - spiega Piero Manetti, direttore dell'Institute of geosciences and earth resources del Cnr (Igg-Cnr) -, di origine interamente vulcanica che può disporre di enormi quantità di energia, sia geotermica che idroelettrica. Qui la sovrapproduzione energetica è tale che è stato possibile progettare una conduttura sottomarina, di 900 chilometri, per portare l'elettricità in Gran Bretagna".
Riscaldamenti di edifici e acqua sanitaria sono, inoltre, esclusivamente geotermici e "grazie a questa abbondanza - aggiunge Manetti - il petrolio è usato solo per gli autoveicoli". Per non parlare delle terme, che hanno fatto dell'Islanda la mèta di tanti turisti attirati dalla possibilità di immergersi nella famosa "Lagunablu", che altro non è che un laghetto artificiale di acque termali che defluiscono da una centrale geotermica.
A parte l'Islanda e, in misura minore l'Italia, in Europa sono però pochi i paesi che sfruttano il calore della Terra per produrre energia elettrica. Viceversa esistono svariati sistemi geotermici a bassa entalpia (vedi box), in grado di generare calore per applicazioni immediate.
"In tutta l'Europa centrale di lingua tedesca - dice Ruggiero Bertani, direttore esecutivo dell'International geothermal association (Iga) -, che comprende, quindi, Austria, Svizzera e Germania, grazie a un'intelligente politica fiscale, la potenza geotermica per usi diretti, istallata nel 2000, ammontava a circa 1.199 Megawatt (Mw). In Germania, per esempio, essa viene utilizzata per il teleriscaldamento di interi quartieri, applicazione che sarà incentivata da una nuova tecnica in via di sperimentazione, che consiste nell'integrare i tubi, attraverso i quali passa l'acqua geotermica, direttamente nei pilastri fondanti della casa, ovviando così alla costruzione di pozzi".
Anche la Turchia è un paese all'avanguardia nel geotermico a bassa entalpia: nel 2000 la potenza istallata superava gli 800 Mw. La città geotermica per eccellenza è Izmir, i cui quartieri sono riscaldati interamente con il calore terrestre. "Questo succede perché la Turchia è un paese molto caldo - spiega Bertani - e nessuno ha i termosifoni. Per riscaldarsi nei pochi giorni di freddo diventa allora più economico usare l'acqua geotermica che le stufe elettriche".
Questi pochi esempi dimostrano che l'energia che proviene dalla Terra, se utilizzata per usi diretti, e quindi a media o bassa temperatura, può già costituire un'alternativa ai combustibili fossili. È, infatti, molto diffusa, consolidata e pulita.
Lo stesso discorso non può essere fatto per i sistemi ad alta entalpia, che richiedono l'esistenza di situazioni geofisiche particolari: una fonte di calore non troppo profonda, rocce porose e fratturate, confinanti con una struttura impermeabile che funzioni come il coperchio di una pentola a pressione. Queste condizioni esistono in tutto il mondo ma sono, ovviamente, localizzate e non è pensabile immaginare di trasportare il vapore per chissà quanti chilometri.
"I sistemi geotermici ad alta entalpia più noti - spiega il direttore dell'Iga - sono in Italia (Larderello e Monte Amiata), in Islanda, in Turchia, nelle isole Azzorre e nel Kamchatka". In questi paesi la potenza istallata superava, nel 2000, i 1.000 Megawatt, 785 solo in Italia.
Italia
Del resto nel nostro paese, "nei primi sette mesi del 2002 - dice Paolo Pitzianti dell'Enel green power (Egp) -, secondo i dati del Gestore delle rete di trasmissione nazionale (Grtn), la geotermia, insieme all'eolico, ha fornito l'1,7 per cento del fabbisogno totale di energia elettrica", con una potenza istallata pari a 699 Mw.
La maggior parte, però, è concentrata in Toscana, dove il 25 per cento di energia proviene dal calore terrestre. Questo vuol dire che il geotermico è una fonte importante e strategica - ha evitato fino ad ora la produzione di tre milioni di tonnellate di anidride carbonica - ma non sufficiente e prevalentemente localizzata.
I limiti della geotermia
Un altro problema è rappresentato dal fatto che questa fonte di energia non è del tutto rinnovabile. "Il concetto di base - dice Manetti - è quello della miniera: se ci si limita a estrarre la risorsa, il giacimento s'impoverisce e, prima o poi, si esaurisce. L'unica soluzione è quella di ricorrere alla reiniezione, mediante i pozzi, dei fluidi reflui delle centrali nel sottosuolo", che vengono nuovamente riscaldati dalla Terra.
"Grazie a questo sistema - aggiunge il direttore dell'Igg-Cnr - l'Enel green power ha potuto e può reiniettare i fluidi nei campi del Larderello e del Monte Amiata. Al contrario, il campo geotermico statunitense di The geysers, il più grande del mondo, sfruttato in modo massiccio tra gli anni '80-'90, si ritrova adesso con una produzione più che dimezzata, a causa della mancanza di un sistema di reiniezione".
Ma l'aspetto che richiede una maggiore attenzione nella gestione della geotermia è, senza dubbio, quello dell'impatto ambientale. A pensarla così è un nutrito gruppo di cittadini del Monte Amiata, dove si è costituito un comitato per la difesa del patrimonio ambientale con il sostegno dei Verdi, del Wwf e di Legambiente.
"Il problema riguarda tutta l'Amiata senese - spiega il verde Gianfranco Sciarra - ma in particolar modo il comune di Piancastagnaio, dove la produzione di energia geotermica non supera i 35 megawatt con una gestione, da parte dell'Enel, che lascia molto a desiderare".
La critica, insomma, non riguarda la geotermia in quanto tale ma lo sviluppo selvaggio degli impianti geotermici nella zona, che ha causato problemi di inquinamento e di sicurezza.
Sul banco degli imputati l'acido solfidrico (H2s), emissione gassosa associata ai fluidi geotermici che produce, tra l'altro, anche un odore pessimo, che ricorda quello delle uova marce.
"Su alcune matrici di emissione - commenta Massimiliano Varriale, responsabile energia del Wwf Toscana - l'esposizione all'acido solfidrico supera di 700 volte i limiti di legge, provocando così un forte inquinamento del suolo e una moria di animali".
Al problema dell'inquinamento si aggiungono, spiegano dal comitato, anche un aumento della micro e macro sismicità e un abbassamento delle falde acquifere.
"Per non parlare dei problemi di sicurezza - dice Sciarra -. Nella zona abbiamo avuto due esplosioni, distanti l'una dall'altra quattro/cinque mesi, che hanno sprigionato nell'aria e nel suolo sostanze nocive. In entrambi i casi, la popolazione ha subito danni enormi, addirittura la seconda volta all'interno di un appartamento si è aperto un cratere. La strage è stata evitata per pura fortuna".
Dal comitato ci tengono a precisare di essere veri sostenitori delle energie rinnovabili, e anche della geotermia, ma non nella zona del monte Amiata. "Questa - spiega ancora l'esponente verde - è una zona vulcanica, al contrario del Larderello. I sistemi geotermici vanno collocati nei posti giusti, altrimenti una risorsa verde diventa nociva per l'ambiente (oltre all'H2s, i pozzi emettono mercurio e arsenico) e per la popolazione locale. L'Enel green power non ha saputo gestire questa risorsa: avrebbe dovuto prevedere sistemi di abbattimento dei gas, e non l'ha fatto, avrebbe dovuto fare degli studi per la captazione dell'acqua e la reimissione del materiale nel suolo, e non l'ha fatto. Anche se si muovesse adesso sarebbe tardi, la popolazione è stressata e spaventata".
"Del resto - dice Varriale del Wwf - dobbiamo riconoscere che anche tra le fonti rinnovabili esiste una scala di priorità in base all'eco-compatibilità. Mi spiego: è chiaro che un pannello fotovoltaico produce meno conseguenze ambientali rispetto a un pozzo geotermico. È quindi da preferire. Questo però non vuol dire evitare, o non incentivare, la geotermia. Il Wwf, eccezion fatta per l'idroelettrico, è a favore di tutte le fonti rinnovabili. Vuol dire inquadrare gli impianti che sfruttano il calore della Terra in un quadro globale, che tenga conto anche dei suoi effetti meno positivi".
Ma per il direttore dell'Igg-Cnr, l'impatto ambientale del geotermico è minimo e la popolazione dell'Amiata è in preda a una psicosi collettiva: "Questa è un'ex-zona mineraria, i fenomeni di inquinamento potrebbero essere attribuibili a questo". D'accordo con Manetti, il direttore dell'International geothermal association, Bertani: "L'energia geotermica - spiega - non produce alcun gas, perché l'anidride carbonica e l'acido solfidrico nascono spontaneamente da reazioni chimiche terrestri. Quello che fa un pozzo geotermico non è altro che concentrare in un unico posto emissioni di gas che, solitamente, fuoriescono in aree più vaste".
Sulla questione l'Enel green power, interpellata, non si esprime.
Il futuro
Ma qual è il futuro di una risorsa energetica così discussa? Sicuramente esponenziale per gli usi diretti - 100 terawatt per ora (Twh) nel 2010 e 200 nel 2020; lineare, invece, per l'energia elettrica - da 80 Twh nel 2010 a 120 nel 2020-. Questa crescita sarà possibile grazie al ricorso ai Sistemi stimolati, o Hard dry roc, e ai Sistemi a cicli binari. "I primi - conclude Bertani - permettono di creare pozzi artificiali dove la natura non li prevede, i secondi riescono a produrre energia elettrica sfruttando temperature più basse. Sistemi a cicli binari esistono in Austria e Romania".