Circolo Culturale L'Agorà

Nuovo appuntamento del ciclo di appuntamenti organizzati dal Circolo Culturale "L'Agorà" in collaborazione con la Biblioteca Comunale “Pietro De Nava” di Reggio Calabria ed i laboratori di ricerca Mnemos, centro studi “Gioacchino e Napoleone” e Centro Studi italo-ungherese “Árpàd”.
L'argomento geotermico è ora di notevole interesse, sia per il pubblico che per il privato.
L’intento di queste “brevi note” è quello di spiegare in modo semplice l’utilità dell’energia geotermica dal punto di vista economico, chiarendo che comunque essa da sola non risolve la problematica dei costi energetici, dato che finora è quasi assoluta la dipendenza nostra dal petrolio e gas importato .
Ad oggi, è stato molto esiguo il contributo delle energie alternative: fotovoltaico solare , eolico , geotermico in Italia, quindi   è’ opportuno, a nostro avviso , far conoscere alla popolazione i potenziali vantaggi di una“energia termica“ pulita che attraverso l’utilizzo del calore superficiale del sottosuolo terrestre (che è sprecato in toto specie nelle nostre località dove è intensa la radiazione solare    durante tutto l’anno),   non viene affatto utilizzato   per riscaldare gli ambienti domestici   durante l’inverno e per raffreddarli d’estate, sebbene la spesa   da   sostenere   sia sempre la stessa.
In questa situazione è importante dire che il tipo di energia da “catturare” nel sottosuolo (entalpia) è l’espressione del   calore contenuto, sia nei gas sia nei fluidi;
In profondità, l’aumento della temperatura medio è di 2,5 – 3° C   ogni 100 metri di ( gradiente geotermico medio) .
Secondo Massimiliano Vigolo del Politecnico di Milano, c’è una corrispondenza tra il calore del suolo nei primi meri sotto la superficie e la temperatura media dell‘aria esterna durante l’anno che è di 15° C .
Basta allora aggiungere ogni 100 metri di profondità   3° circa ai 15   di base   per rendersi conto della variazione termica   : 1000 metri = 45°C all’incirca .
Le risorse di geotermia sono suddivise in: bassa, media ed alta entalpia a seconda del grado di temperatura.
La classificazione che interessa è quella della destinazione dell’uso del calore prelevato nel sottosuolo : per produzione di energia elettrica e per uso diretto (uso non elettrico    - riscaldamento civile, riscaldamento per serre, teleriscaldamento, acquicoltura, processi industriali, piscine e terme, pompe di calore geotermiche) .
Dal punto di vista economico, occorre dire che il costo iniziale per effettuare il ciclo dell’energia geotermica è abbastanza alto e questo   può scoraggiare forse investimenti pubblici o privati in tal senso, comunque un contributo che si può dare alla risoluzione di questo problema è quello di far comprendere che
a-    Si ha un basso inquinamento atmosferico
b-      “basso inquinamento delle acque superficiali e sotterranee
c-        “bassa subsidenza
d-       “basso inquinamento acustico
e-       “basso danno all’ambiente culturale o archeologico
f-         “basso inquinamento chimico o termico.
Le risorse termiche in funzione della temperatura sono   classificate in base alla temperatura °C,
secondo Muffler e Cataldi (1978)   in: bassa entalpia     < 90°
a-     media entalpia    tra 90 e 150°
b-    alta entalpia        >   150° (   Non esiste ancora una terminologia standard adottata in campo internazionale da scienziati . )
Una classifica diversa è eseguita in funzione del calore che si preleva nel sottosuolo :
a-     per produzione di corrente elettrica ,
b-     per uso diretto (uso non elettrico) .
Per la produzione di energia elettrica, l’impianto richiede una temperatura di almeno 150° .
Per un uso diretto, bassa entalpia: domestico , agricolo , coltivazione in serra, ecc. si diffondono le pompe di calore “ geotermiche”.
Nei terreni si possono effettuare pozzi in sottosuolo con installazione di apparecchi particolari, scambiatori di calore , collegati alla superficie con una tubazione di andata e ritorno .
L’acqua che percorre la tubazione torna in superficie ad una temperatura maggiore di quella di discesa .
In tale situazione non si disturba l’assetto idrogeologico e non si scaricano le acque estratte.
Si possono altresì interrare delle tubazioni ad una profondità di 1,5 - 3 m per non risentire molto delle variazioni di temperatura dell’aria esterna e mantenere i benefici del calore accumulato all’esterno .
In questo caso è necessaria una estensione di terreno pari a 2- 3 volte superiore alla superficie dei locali da riscaldare 3- 3,5 volte per riscaldamento o raffrescamento .
Di solito questa è la soluzione più economica .
Secondo la tabella di Massimiliano Vigolo relativa ai costi per la realizzazione di sonde geotermiche verticali ed all’installazione di pompe di calore occorre un tempo piuttosto lungo per ammortizzare i costi d’investimento con i costi di risparmio (bolletta) .

Dimensione mq utili		Potenza Assorbita Kw		Lunghezza Pozzo geot		Costo pozzo geoterm		Costo centrale termica		Costo totale impianto		E/kw
80/100		1,2		Ml 80		4900		6900		11800		2458
90/100		1,7		Ml100		5200		7450		12560		1860
110/130		2		Ml 125		6400		8100		14500		1726
130/160		3,2		Ml 160		8000		9700		17700		1416
170/200		3,7		Ml 220		10800		11000		21800		1444
200/250		4,5		Ml 270		12900		12600		25500		1378
250/300	5,5		Ml 300		13800		14300		28100		1222

In conclusione,   visti i costi (teorici) dell’impianto geotermico che in apparenza sono dispendiosi vi è una certa cautela a non far partire le ricerche sulle condizioni generali nel territorio .
Infatti:
a- i costi d’investimento sono all’incirca di 20.000 euro all’impianto, tuttavia il mercato geotermico non è incentivato da noi , come del resto le energie rinnovabili,   eolico,   fotovoltaico, idrogeologico, risorse comunque a bassa temperatura in Italia < 40 °, sono a portata di tutti .
b- Le pompe di calore per riscaldare le case esistono fin dagli anni 50, quindi oramai sono tecnicamente collaudate.
c-    Nel caso di ristrutturazioni di ville o appartamenti condominiali è consigliabile procedere a studi sul calore geotermico, per valutare nel tempo i benefici di tali tecniche.
d-   Comunque è da dire che la sicurezza in tal caso è talmente garantita sia dal punto di vista di fughe di ossido di carbonio, sia dal punto di vista di esplosioni caldaie ecc. non esistenti.
Secondo il rapporto della “Società Italiana di Fisica – Sif“ (aprile 2008) la situazione in Italia per ciò che attiene la geotermia   in sintesi , è la seguente :
L’Italia per capacità geotermica è la quarta nazione al mondo   (795 MV   equivalente a 6,96 TW per anno[1]) ; gli studiosi comunque stimano che in Italia si potrebbe avere potenzialmente il maggiore potenziale di geotermia per abitante al mondo .
Per quanta la produzione di energia elettrica nazionale è intorno a   5-6 TW annui   , in relazione ai campi geotermici già conosciuti (Larderello–Toscana).
Una stima   di produzione potrebbe essere l’incremento annuo da 6-7 TW annui   con il contributo decisivo dell’installazione degli impianti geotermici a bassa entalpia per il riscaldamento o condizionamento degli edifici pubblici o privati .
Nel cuore della terra vi sono le reazioni al suo nucleo che producono questo tipo di energia.
In media il flusso della stessa energia geotermica per metro quadrato è di 0,057 W .
La potenzialità geotermica è di   30 TW ; considerando le terre emerse   30 % circa , nel globo abbiamo una potenza di 9 TW .
Si potrebbero trivellare dei pozzi   fuori dalle coste, laddove lo spessore della crosta terrestre si riduce a causa dell’attrito tra le zolle tettoniche; in tal caso il flusso di energia potrebbe aumentare potenzialmente di circa dieci volte, rispetto al valore medio calcolato (anomalie geotermiche) .
É interessante dire che dal punto di vista tecnologico si ricorre alla tecnologia HDR “hot dray rock” (strati di rocce calde secche) che si possono bagnare con acqua che si trasforma in vapore.
In sintesi questa tecnologia consiste   nella realizzazione di un tubo di mandata che invia l’acqua verso le rocce calde e uno di ritorno in cui sale il vapore caldo .
Detto sistema comunque presenta degli inconvenienti tecnici , quali : l’occlusione nel circuito idraulico a causa   dei detriti di moto nei fluidi , oppure   perdite di calore dovute alle fessure che si aprono negli strati rocciosi e che possono causare   delle perdite di carico termico .
I giacimenti termali comunque rappresentano la migliore soluzione per lo sfruttamento dell’energia elettrica .
L’ENEL ricava corrente dallo sfruttamento dei giacimenti termali di Larderello per 1,5% (5,5 TW anno),   con l’obiettivo di salire a 2- 2,5 % nel medio periodo .
L’analisi per il futuro delle risorse geotermiche è un problema di costi d’investimento e di sovvenzioni pubbliche, considerando che l’energia da fruire è completamente gratuita e non produce effetti negativi e dal punto di vista ambientale, assenza   di emissioni di CO2   e dal punto di vista della sicurezza.
Tenuto infine conto delle caratteristiche geologiche del suolo italiano e calabrese , con una elevata capacità di conduzione termica (insolazione estiva) sono molto favorevoli le condizioni per realizzare gli impianti sia a bassa entalpia, sia ad alta   entalpia .
In conclusione non si può non parlare del disastro Fukushima (11.03.2011) anche a livello psicologico che ha profondamente scosso il mondo .
(Nature testo originale: ”The Fukushima disaster has shaken public confidence worldwide in the safety of nuclear power stations”).
All’“indomani”, 15 marzo c.a. l’Unione europea ha deciso di applicare i test di stress (volontari) per i reattori nucleari , per vedere come si comportano le centrali nucleari durante i terremoti o tsunami ecc.
La Svizzera , membro associato alla UE , ha sospeso i piani per costruire tre nuovi reattori e sta effettuando i test di sicurezza per i suoi cinque reattori esistenti.
Si informa quindi della situazione generale per i paesi sviluppati.
La Germania che ha 17 reattori   ha “spento” quelli più vecchi 7 .
Una moratoria   è stata studiata a 3 mesi per considerare la durata dei reattori nucleari.
La Gran Bretagna e la Francia rispettivamente con 19 e quattro da pianificare; e 58 e due da progettare hanno programmato studi di sicurezza ma non hanno intenzione di rallentare i piani di costruzione .
La Russia farà i test di sicurezza sulle 32 centrali nucleari esistenti, ma continuerà nella costruzione dei 14 reattori 11 in costruzione e 3 in programma .
Italia, Polonia, e Repubblica Ceca intendono realizzare i loro piani nucleari nel tempo .
La Cina si è dimostrata sensibile al problema, il 17 marzo ha annunciato di sospendere temporaneamente il lavoro in 26 reattori nucleari in costruzione, di controllare in sicurezza i 13 reattori operativi e di riconsiderare la costruzione di 60 reattori nel tempo .
In India si adotteranno i sistemi di sicurezza in 20 reattori e di aggiungere altri 23 .
La Turchia costruirà i primi quattro reattori in località Mersin (costa orientale mediterraneo).
Il Cile ha firmato accordi con Francia e Stati Uniti per formare ingegneri nucleari .
Il 17 marzo il presidente americano B. Obama ha ordinato una revisione globale di sicurezza di tutti gli impianti negli Stati Uniti .