La forza del nostro pianeta

Come possiamo sfruttare la risorsa geotermica?

L’energia geotermica si basa sul calore naturale del pianeta Terra, presente nelle rocce del sottosuolo terrestre. Ciò fa sì che la temperatura aumenti, a partire dalla superficie terrestre verso il centro della Terra, secondo un gradiente geotermico, variabile in profondità in funzione delle rocce presenti.

Dopo aver ceduto il suo calore in superficie, il fluido endogeno torna nel sottosuolo esattamente da dove proveniva (giacimento geotermico profondo) e ricomincerà ad essere riscaldato dal calore terrestre in un ciclo continuo. Tale ciclo permette la produzione di energia h24 tutto l’anno, senza soluzione di continuità e senza la necessità di accumuli.

Lo sapevi?

A differenza dei campi geotermici tradizionali, i progetti a media entalpia come quelli di Ostellato sono caratterizzati dal fatto che tutto il fluido geotermico, allo stato liquido, viene tenuto in sovrapressione all’interno di un circuito chiuso in modo che non cambi stato agrigato.

Tipologie di centrali geotermici

Il fluido endogeno estratto dai pozzi di produzione, dopo aver trasferito il proprio calore ad un apposito “fluido di lavoro” attraverso una serie di scambiatori di ultima generazione, viene iniettato nuovamente nel giacimento geotermico (a più di 5000 m di profondità), nei volumi esattamente uguali a quelli estratti e identico anche in termini qualitativi, senza rilasciare alcuna componente in atmosfera e senza creare squilibri di pressione nel sottosuolo.
Tecnologia più comune, utilizza il vapore che deriva direttamente dal sottosuolo ad alte temperature, si alimenta una turbina che è accoppiata ad un generatore di energia elettrica. All’uscita del generatore il vapore viene raffreddato e in parte immesso nuovamente sottoterra, in parte fatto uscire dalle torri di refrigerazione.
L’acqua bollente e ad alta pressione raggiunge la superfice, si trasforma in acqua più fredda e a bassa pressione; in questo modo la parte di vapore aumenta e può essere utilizzata per alimentare una turbina a vapore che genera energia elettrica.
Tecnologia

Come funzione una centrale geotermica a media entalpia accoppiato a un ciclo termodinamico a ciclo chiuso?

Attraverso l’emungimento il fluido geotermico viene portato dal pozzo di presa allo scambiatore di calore della turbina ORC (Organic Rankine Cycle). Il processo ORC utilizza il fluido geotermico per cedere calore a un idoneo fluido organico di processo che circola all’interno di un ciclo chiuso e che, riscaldandosi fino a vaporizzare, aziona una turbina accoppiata ad un generatore di corrente, consentendo così di convertire l’energia termica in energia elettrica.

Il fluido geotermico rimane racchiuso all’interno degli scambiatori di calore fino alla sua completa reiniezione nel sottosuolo. Il calore residuo a valle della produzione di energia elettrica può essere utilizzato per alimentare reti di teleriscaldamento. Questo consente di poter coltivare la risorsa geotermica senza alcun tipo di emissione in atmosfera e di reiniettare tutta la risorsa nel serbatoio geotermico di origine.

I benefici che offre la tecnologia utilizzata nel progetto Pangea

Geotermia a ciclo binario

Domande frequenti

Il minor consumo di suolo che contraddistingue la geotermia dalle altre tecnologie di produzione energetica a fonti rinnovabili contribuisce alla riduzione dell’impatto causato degli impianti geotermici sul paesaggio.
I pozzi si sviluppano in profondità, con ingombro minimo delle componenti impiantistiche in superficie. Pertanto, la configurazione stessa dell’impianto, che si sviluppa in gran parte tramite tubazioni nel sottosuolo, si integra con l’ambiente con effetti limitati di impatto visivo.
A differenza dei campi geotermici tradizionali, i progetti a media entalpia come il San Giovanni sono caratterizzati dal fatto che tutto il fluido geotermico, allo stato liquido, viene tenuto in sovrapressione all’interno di un circuito chiuso.
Questo significa che il fluido endogeno estratto dai pozzi di produzione, dopo aver trasferito il proprio calore ad un apposito “fluido di lavoro” attraverso una serie di scambiatori di ultima generazione, viene iniettato nuovamente nel giacimento geotermico (a più di 5000 m di profondità), nei volumi esattamente uguali a quelli estratti e identico anche in termini qualitativi, senza rilasciare alcuna componente in atmosfera e senza creare squilibri di pressione nel sottosuolo.
Il giacimento a media entalpia non deve essere mantenuto in pressione, ma lavora con un livello ben definito di fluido, il quale viene estratto in superficie con l’ausilio di pompe sommerse in pozzo di tecnologia ESP (pompe elettriche sommerse).
Un altro impatto ambientale negativo legato allo sfruttamento di giacimenti geotermici ad alta entalpia è dovuto all’iniezione di acqua nel giacimento geotermico al fine di mantenere la pressione adeguata al suo interno.
Tale problema viene risolto iniettando nel sottosuolo l’acqua ottenuta dalla condensazione nelle torri di raffreddamento. Tuttavia, generalmente, questi volumi idrici non sono sufficienti allo scopo; perciò, si ricorre spesso all’utilizzo di acqua prelevata da fonti superficiali per iniettarla in profondità, causando un notevole spreco di risorsa idrica.
Per tali motivi, i campi geotermici ad alta entalpia sono anche più soggetti ad attività di microsismica, la quale non sempre raggiunge i corretti parametri statici legati alla pressione di poro.
Con la tecnologia a piena reiniezione, appunto quella utilizzata da Pangea, questi problemi non si pongono, perché la risorsa geotermica viene interamente restituita al sottosuolo senza che ne venga consumata una singola goccia e senza che essa venga in alcun modo inquinata.
La produzione di calore da fonte geotermica garantisce impatti minimi a livello acustico, producendo emissioni sonore quasi impercettibili durante il suo esercizio. Le uniche sorgenti rumorose, ovvero le pompe di circolazione, sono collocate all’interno di spazi chiusi che schermano interamente l’impatto acustico da esse generato.
L’energia geotermica è inesauribile e non pone limiti temporali per il suo sfruttamento.
Dal punto di vista normativo, le autorizzazioni alla coltivazione delle risorse geotermiche vengono concesse per un periodo di 30 anni e possono essere successivamente rinnovate, anche più volte nel tempo. Gli impianti basati sulla tecnologia ORC garantiscono tempi di funzionamento altrettanto lunghi.