La temperatura aumenta gradualmente con la profondità, secondo un gradiente geotermico che in media è di 3.3 °C/100 m (33°C/Km).
Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, è necessario individuare i serbatoi o giacimenti geotermici, ovvero le zone dove il calore terrestre risulta maggiormente concentrato. Esistono diversi sistemi geotermici, ma attualmente vengono sfruttati a livello industriale solo i sistemi idrotermali, che sfruttano giacimenti di acqua piovana e fiumi che infiltrandosi in formazioni rocciose permeabili si scaldano a contatto con strati di rocce ad alta temperatura. Le temperature raggiunte variano dai 50-60 °C fino ad alcune centinaia di gradi. In alcune zone si possono presentare condizioni in cui la temperatura del sottosuolo è più alta della media per la presenza di fenomeni vulcanici o tettonici.
L’energia geotermica è rinnovabile e sostenibile, in quanto quando si sfrutta un sistema geotermico naturale, in cui la ricarica energetica avviene attraverso l’apporto al sistema di fluidi caldi in tempi comparabili allo sfruttamento, e l’impatto ambientale è in genere contenuto.
L’energia geotermica costituisce oggi meno dell’1% della produzione mondiale di energia. Tuttavia, uno studio condotto dal MIT (Massachusetts Institute of Technology) afferma che sfruttando adeguatamente il potenziale dell’energia geotermica, si potrebbe soddisfare il fabbisogno energetico mondiale dei prossimi 4000 anni.
Anche in Italia la fonte geotermica copre finora meno dell’1% dei consumi energetici complessivi; questa quota è dovuta unicamente allo sfruttamento dei campi geotermici della Toscana meridionale (Larderello, Monte Amiata) e non sono previsti sostanziali incrementi della produzione nel prossimo futuro.
Tra le numerose attività di ricerca nel settore geotermico, è da segnalare il progetto Marsili, il primo esempio al mondo di valorizzazione di Energia Geotermica sottomarina. L’obiettivo del progetto è produrre energia elettrica sfruttando il campo geotermico formato dal vulcano sottomarino Marsili, nel mar Tirreno meridionale.
Dal 2005 la società Eurobuilding S.p.A. ha avviato un’indagine ed una serie di studi sperimentali sul vulcano sottomarino Marsili con la collaborazione dei più importanti Istituti di Ricerca italiani nel campo della geotermia e delle scienze del mare (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Istituto di Geologia Marina del CNR di Bologna e Università di Chieti). I risultati hanno rivelato la presenza, all’interno del vulcano, di decine di milioni di metri cubi di fluidi ad alto contenuto energetico. Questi possono garantire, entro il 2020, una produzione annua di circa 4 TWh di energia elettrica (pari alla produzione di una centrale nucleare di media taglia), una quota che raddoppierebbe di fatto la produzione nazionale da fonte geotermica. Secondo la tabella di marcia del progetto, entro il 2012 potrà essere realizzato il primo pozzo geotermico offshore della storia e la prima unità produttiva offshore potrebbe essere in funzione già nel 2015.
Il sistema di sostegno dei macchinari adibiti alla produzione di energia elettrica prenderà spunto dalle piattaforme in uso nell’industria petrolifera, con sostanziali modifiche e adattamenti in considerazione del peso delle unità produttive e della migliore stabilità nei confronti delle condizioni del mare, in modo da garantire il maggior numero di ore di produzione elettrica. Le tecnologie da attivare non necessitano di sperimentazioni particolari, essendo esse già note e tarate sulla terraferma.
Altre realizzazioni di un ciclo produttivo geotermoelettrico sottomarino sono in corso anche in Messico, nel contesto del progetto IMPULSA. Esso prevede però la produzione di energia elettrica dalle manifestazioni idrotermali (vents) sottomarine del Golfo di California tramite un generatore sottomarino, composto da uno scambiatore di calore in cui un fluido secondario viene portato ad evaporazione ed inviato alla turbina.
In conclusione, si può affermare che giacimenti geotermici del Tirreno meridionale potrebbero costituire una risorsa rinnovabile utilizzabile a breve per l’incremento degli approvvigionamenti energetici nazionali, la diversificazione del mix energetico, l’aumento della produzione da fonti rinnovabili e l’abbattimento delle emissioni di gas serra in atmosfera. Lo sfruttamento di tutti i potenziali giacimenti geotermici del Tirreno meridionale, realizzabile nei prossimi 30 anni, può coprire infatti il 7-10% dei consumi energetici nazionali.
