Gli usi elettrici della geotermia
Uno dei più comuni utilizzi della geotermia è la produzione di elettricità.
Le caratteristiche intrinseche di questa energia rinnovabile, infatti (disponibilità della risorsa, produzione 24/7, indipendenza da fattori metereologici e/o quadri politici), la rendono particolarmente adatta alla produzione della cosiddetta “energia di base” o base load, ovvero il fabbisogno minimo richiesto, lasciando ad altre e più discontinue fonti di approvvigionamento energetico il compito di compensare i picchi di domanda energetica.
Esistono tuttavia diversi metodi per produrre energia da fonte geotermica.
Ciclo Indiretto. Principalmente usato agli albori della produzione elettrica da geotermia, prevedeva che il fluido geotermico scaldasse acqua che, trasformata in vapore, entrava in turbina, azionando il generatore.
Ciclo Diretto. Con l’avvento degli acciai speciali – sviluppati inizialmente per scopi bellici – fu il vapore direttamente a essere convogliato nella turbina. Questo portò ad un incremento in termini di efficienza e performance e quindi ad un aumento considerevole della produzione.
Oggi tutte le centrali sono a ciclo diretto, tranne le centrali a ciclo binario.
Il flusso di vapore proveniente dal sottosuolo produce una forza tale da far muovere una turbina, l’energia meccanica della turbina viene infine trasformata in elettricità tramite un sistema alternatore.
All’interno di una centrale geotermica sono presenti sistemi che da un lato convogliano parte del fluido in uscita dalla turbina ai campi di reiniezione per coltivare le sorgenti di fluido, e dall’altra sistemi di abbattimento in grado di rilasciare nell’aria (e quindi nell’ambiente) quasi esclusivamente vapore acqueo, riuscendo ad avere un impatto ambientale molto ridotto, non di rado molto vicino allo zero.
Tra questi spiccano i sistemi AMIS (acronimo che sta per Abbattimento Mercurio e Idrogeno Solforato) attualmente implementati sulla quasi totalità delle centrali geotermoelettriche italiane.
Non è da trascurare inoltre anche il fatto che l’uso della geotermia nella produzione di elettricità in luogo dei combustibili tradizionali e fossili, fa sì che vengano ridotte le quantità di Anidride Carbonica nell’atmosfera e che venga risparmiato un gran numero di tonnellate di petrolio. Non a caso la valenza ambientale della geotermia si misura in T.E.P. (Tonnellate Equivalenti di Petrolio) e in tonnellate di CO2 non liberate nell’atmosfera la cui portata vedremo in seguito.
Tipologie di centrali:
- Impianti a Vapore Secco.
Usano fluidi idrotermali composti principalmente da vapore. Il vapore va direttamente in una turbina collegata ad un alternatore che genera corrrente.
- Impianti a Vapore “Flash”. Sfrutta serbatoi d’acqua con una temperatura più alta di 182°.
Quando defluisce la pressione del fluido diminuisce e parte dell’acqua bolle divenendo vapore.
Il vapore è separato in superficie e usato per alimentare l’unità turbina/generatore.
- Impianti a Ciclo Binario.
Hanno un sistema di funzionamento diverso molto più simile ad un ciclo indiretto che ad un ciclo diretto come le centrali “tradizionali” e con risorse solitamente meno pregiate.
Operano infatti su acque a più basse temperature (circa 107°-182°).
Questi impianti usano il calore dell’acqua geotermica per scaldare un fluido apposito (di solito un composto organico con bassa temperatura di ebollizione)
