Vedi anche: Cosa è l’ENTALPIA?
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Vedi anche INQUADRAMENTO NORMATIVO ENERGIA GEOTERMICA
Linee guida per l’utilizzazione della risorsa geotermica a media ed alta entalpia
Premessa
La possibilità di utilizzo dell’energia geotermica assume in questi tempi un interesse particolare, trattandosi di una risorsa naturale “rinnovabile” che consente, a seconda delle sue caratteristiche, non solo di ricavare calore per riscaldamento e per molti altri usi diretti, ma anche produrre energia elettrica.
Ulteriori vantaggi possono inoltre essere ottenuti in caso di produzione geotermoelettrica associata all’uso diretto del calore in cascata (produzione combinata di energia elettrica e termica).
Conferenza Mondiale sui Cambiamenti Climatici COP 21
Tale interesse è oggi ulteriormente evidenziato dalle Conclusioni concordemente raggiunte nella Conferenza Mondiale sui Cambiamenti Climatici (COP 21) tenutasi a Parigi nel 2015, nelle quali si raccomanda a livello mondiale, tra l’altro, la massima possibile riduzione di utilizzo delle fonti fossili (carbone e idrocarburi) anche per la produzione di energia elettrica.
La produzione di energia geotermoelettrica nasce in Italia, a Larderello, nel 1913 ed è una realtà nota ed ormai da tempo consolidata anche nell’area di Travale e del Monte Amiata.
Le centrali geotermoelettriche presenti in Toscana sono la testimonianza del progresso tecnologico che negli anni ha reso possibile realizzare impianti di potenza rilevante, tutelando la natura, l’ambiente circostante e la salute pubblica.
In Toscana è presente uno dei più grandi complessi geotermici del mondo, con 37 impianti per circa 761 MW netti, che producono circa 5.8 TWh l’anno.
Ciclo geotermico
Il “ciclo” geotermico tradizionale prevede l’utilizzo in superficie del fluido (vapore: impianti dry steam; acqua calda in pressione: impianti single flash, da cui si ottiene per flash il vapore), dal quale viene prelevata l’energia necessaria per azionare le turbine collegate ai generatori elettrici.
Il vapore esausto viene raccolto allo scarico delle turbine e inviato in appositi condensatori. In questi condensatori il vapore si miscela in controcorrente con l’acqua, che viene raffreddata dall’aria ambiente in apposite torri refrigeranti, provviste di vasche di raccolta dell’acqua di condensa.
Quest’ultima in parte viene utilizzata nel condensatore come sopra descritto e in parte è reiniettata nel serbatoio naturale profondo attraverso pozzi dedicati, mentre una parte rilevante del fluido viene emesso in atmosfera, miscelato con l’aria di raffreddamento delle torri refrigeranti.
Tale ciclo, apparentemente complesso, consente di utilizzare al meglio l’energia termodinamica del fluido naturale, massimizzando il rendimento.
In genere i gas incondensabili, estratti dal condensatore con appositi compressori azionati dalla turbina principale, sono immessi all’atmosfera dopo un apposito trattamento chimico a secco/umido, che può arrivare a ridurre per oltre il 90% il loro contenuto di H2S e Hg.
Emanazione del D. Lgs. 22/2010
A valle dell’emanazione del D. Lgs. 22/2010, nuovi operatori hanno fatto il loro ingresso nel settore con l’acquisizione di alcuni permessi di ricerca volti a verificare la presenza e l’entità delle potenziali risorse geotermiche in determinate aree, con l’obiettivo finale di giungere alla loro coltivazione mediante impianti ad elevata sostenibilità ambientale e tecnologicamente avanzati (totale re-iniezione del fluido geotermico, assenza di emissioni in atmosfera) o dotati di impianti di abbattimento ad elevata efficienza.
In aggiunta, sono stati proposti all’Autorità competente alcune istanze di permessi di ricerca per la sperimentazione di impianti pilota, pur di modesta potenza unitaria, che si prefiggono di realizzare sistemi a re-iniezione totale dei fluidi geotermici e ad “emissioni zero”, che presentino contenuti di innovazione di prodotto e/o di processo, pur garantendo la necessaria fattibilità ed affidabilità tecnica, in relazione alle caratteristiche del fluido geotermico (pressione e temperatura in serbatoio, composizione chimica e quantità significative di gas incondensabili).
Considerato il grande interesse rivolto alle fonti di energia rinnovabile, e nella fattispecie a quelle programmabili, come l’energia geotermica, nella seduta del 15 aprile 2015 le Commissioni Riunite VIII (Ambiente, territorio e lavori pubblici) e X (Attività produttive, commercio e turismo), hanno approvato all’unanimità una risoluzione in materia di Geotermia, da cui emerge, tra l’altro, che:
- l’energia «geotermica» è una forma di energia naturale che trova origine dal calore della terra e, tra le energie rinnovabili, ha un valore aggiunto che condivide soltanto con l’idroelettrico: la continuità della produzione. Per questo motivo, i progetti più interessanti affiancano oggi la geotermia alle altri fonti rinnovabili, per le quali verrebbe a costituire un importante sostegno nei momenti di scarsa produzione. La geotermia, quindi, può essere intesa come un elemento importante per la «green economy» e un sostegno significativo per sviluppare politiche energetiche «low carbon»;
- lo sviluppo corretto della geotermia porta con sé inoltre non solo benefici ambientali, contribuendo in maniera importante alla lotta contro i cambiamenti climatici, ma offre anche importanti occasioni per la creazione di nuovi posti di lavoro;
- l’Italia, per le sue caratteristiche geodinamiche, ha risorse geotermiche importanti e poco utilizzate: secondo i dati forniti dall’Unione Geotermica Italiana (UGI), le risorse geotermiche su terraferma del territorio italiano potenzialmente estraibili da profondità fino a 5 km sono dell’ordine di 21 exajoule (21×1018 joule, corrispondenti a circa 500 Mtep, ovvero 500 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio). I campi geotermici ad alta entalpia, per il cui sfruttamento disponiamo di una tecnologia matura, e il cui utilizzo per la produzione di energia geotermoelettrica è oggi possibile a costi competitivi con le altre fonti energetiche, si trovano nella fascia preappenninica (tra Toscana, Lazio e Campania), in Sicilia e Sardegna, così come nelle isole vulcaniche del Tirreno.
Considerata quindi l’importanza e la rilevanza strategica della geotermia, il Governo è stato impegnato, tra l’altro, a svolgere i seguenti compiti:
- ad avviare le procedure di «zonazione» del territorio italiano, per le varie tipologie di impianti geotermici, identificando le aree potenzialmente sfruttabili in coerenza anche con le previsioni degli orientamenti europei relativamente all’utilizzo della risorsa geotermica, e in linea con la strategia energetica nazionale;
- ad emanare, entro sei mesi, «linee guida» a cura dei Ministeri dello sviluppo economico e dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare, che individuino nell’ambito delle aree idonee di cui al punto precedente anche i criteri generali di valutazione, finalizzati allo sfruttamento in sicurezza della risorsa, tenendo conto delle implicazioni che l’attività geotermica comporta relativamente al bilancio idrologico complessivo, al rischio di inquinamento delle falde, alla qualità dell’aria, all’induzione di micro sismicità.
POTENZIALITÀ DELLA RISORSA GEOTERMICA DI ALTA E MEDIA ENTALPIA
Va infine ricordato che quanto espresso dalle Commissioni Parlamentari nella citata Risoluzione dell’aprile 2015 in ordine alla potenzialità della risorsa geotermica di alta e media entalpia, perproduzione di energia elettrica in Italia (con i relativi dati numerici forniti da UGI – Unione Geotermica Italiana), si riferisce esclusivamente ai sistemi geotermici idrotermali (i soli finora utilizzati ovunque), senza tener conto dei cosiddetti “sistemi geotermici non convenzionali” (fluidi ipercritici, sistemi magmatici, sistemi a rocce calde secche/EGS, sistemi sottomarini, salamoie ad alta temperatura), alcuni dei quali (EGS) in corso di sperimentazione in vari Paesi, mentre altri (sistemi magmatici e fluidi ipercritici) con attività di ricerca avviata in pochi Paesi nel mondo, quindi ancora tecnologicamente immaturi, ma con grandi quantità di energia ed entro profondità economicamente accessibili.
Dai sistemi geotermici non convenzionali, diffusi anche nel nostro Paese, ci si attende, a livello mondiale, una disponibilità energetica molte volte superiore a quella dei sistemi idrotermali.
Lo sviluppo di sistemi tipo Enhanced Geothermal System (EGS) o altri non convenzionali il cui sviluppo richiede l’applicazione di tecnologie molto particolari soprattutto per quanto attiene le problematiche di controllo degli effetti ambientali, non viene preso in esame in queste Linee Guida.
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