Il calore della Terra: la rivoluzione della geotermia
Per secoli è rimasta sotto i nostri piedi, letteralmente. Eppure l’energia geotermica, il calore naturale della Terra, potrebbe diventare una delle chiavi della transizione energetica globale. È una fonte rinnovabile, continua, disponibile giorno e notte e indipendente dalle condizioni meteorologiche. Nonostante questi vantaggi, il suo sviluppo è stato finora molto più lento rispetto a solare ed eolico.
La storia della geotermia, però, è tutt’altro che recente. Già quasi duemila anni fa i Romani sfruttavano il calore del sottosuolo per alimentare complessi termali. L’uso moderno dell’energia geotermica per produrre elettricità nasce invece agli inizi del Novecento proprio in Italia, che resta uno dei paesi pionieri del settore.
Negli Stati Uniti il più grande campo geotermico del mondo, The Geysers in California, produce energia su scala industriale dal 1960 e oggi genera oltre 700 megawatt di potenza stabile. Nonostante queste esperienze storiche, secondo la International Energy Agency la geotermia copre ancora meno dell’1% della domanda energetica globale.
Eppure alcuni Paesi dimostrano quanto questa tecnologia possa essere strategica. In Kenya oltre il 40% dell’elettricità proviene da centrali geotermiche, mentre in Islanda quasi il 90% del riscaldamento domestico sfrutta il calore naturale del sottosuolo.
Una nuova stagione per la geotermia
Negli ultimi anni qualcosa sta cambiando. L’urgenza climatica, la ricerca di fonti energetiche stabili e i progressi tecnologici nella perforazione stanno riportando l’energia geotermica al centro delle strategie energetiche.
Secondo le previsioni della International Energy Agency, se i costi continueranno a scendere la geotermia potrebbe arrivare a coprire fino al 15% della crescita della domanda mondiale di elettricità tra il 2024 e il 2050.
Paesi come Indonesia, Nuova Zelanda, Turchia e gli Stati Uniti stanno già includendo la geotermia nelle proprie strategie energetiche di lungo periodo.
Il vero salto tecnologico potrebbe arrivare dalla cosiddetta geotermia di nuova generazione, sistemi capaci di sfruttare il calore delle rocce profonde con temperature tra i 100 e oltre 400 gradi Celsius, situate anche diversi chilometri sotto la superficie terrestre.
Scendere più in profondità
La logica è semplice: più si scende nel sottosuolo, più la temperatura aumenta. A profondità sufficienti, praticamente sotto ogni continente esistono enormi riserve di calore utilizzabili.
Il problema è arrivarci.
Le centrali geotermiche tradizionali sfruttano zone dove il calore è relativamente vicino alla superficie, spesso in aree vulcaniche. La geotermia di nuova generazione punta invece a perforare rocce profonde e molto calde, anche oltre quattro chilometri di profondità.
Questa sfida richiede tecnologie avanzate e investimenti significativi. La perforazione è infatti la fase più costosa di un progetto geotermico e comporta anche un certo grado di rischio: si possono spendere milioni per un pozzo esplorativo senza trovare condizioni adeguate per produrre energia.
Tre tecnologie per il futuro
Le tecnologie emergenti della geotermia avanzata seguono tre approcci principali.
Il primo è quello dei sistemi geotermici potenziati (Enhanced Geothermal Systems), che creano artificialmente fratture nelle rocce profonde per permettere la circolazione dell’acqua e l’estrazione del calore.
Il secondo approccio prevede sistemi a circuito chiuso, dove un fluido circola all’interno di tubazioni sotterranee assorbendo il calore della roccia senza entrare in contatto diretto con il sottosuolo.
Il terzo, ancora in fase sperimentale, è la geotermia supercalda. Qui le temperature possono avvicinarsi ai 400 gradi Celsius e l’acqua entra in uno stato cosiddetto supercritico, in cui il suo contenuto energetico aumenta enormemente. In teoria, un singolo pozzo potrebbe produrre molte volte più energia rispetto ai sistemi geotermici tradizionali.
Il ruolo della ricerca
Tra i centri di ricerca più attivi nello sviluppo della geotermia avanzata c’è il Massachusetts Institute of Technology, negli Stati Uniti.
Nel 2006 uno studio guidato dal professore Jeff Tester contribuì a ridefinire la strategia geotermica americana. Oggi diversi laboratori del MIT stanno lavorando su tecnologie in grado di rendere la geotermia più efficiente e accessibile.
Una delle innovazioni più promettenti arriva dal MIT Plasma Science and Fusion Center: una tecnologia di perforazione a onde millimetriche che utilizza energia a microonde per vaporizzare la roccia. Questa soluzione, sviluppata dalla startup Quaise Energy, potrebbe rendere la perforazione molto più veloce rispetto alle tecniche tradizionali. Per approfondire: Project Obsidian – The future of energy is now
I ricercatori stanno inoltre sviluppando nuovi materiali resistenti alle temperature estreme, sensori per monitorare le fratture nelle rocce profonde e rivestimenti speciali per proteggere le tubazioni dai fluidi geotermici altamente corrosivi.
Una risorsa sempre disponibile
Uno dei principali vantaggi della geotermia rispetto ad altre rinnovabili è la continuità della produzione. A differenza del sole o del vento, il calore della Terra è disponibile in modo costante, 24 ore su 24.
Questo rende la geotermia particolarmente interessante per fornire energia stabile alla rete elettrica, compensando l’intermittenza di solare ed eolico.
Anche per il riscaldamento degli edifici il potenziale è enorme. Sistemi geotermici superficiali permettono già oggi di riscaldare e raffrescare interi edifici con consumi energetici molto ridotti. Un esempio è il centro per l’informatica della Boston University, che copre circa il 90% del proprio fabbisogno termico grazie alla geotermia.
Il calore sotto i nostri piedi
Se le innovazioni tecnologiche riusciranno a ridurre i costi delle perforazioni profonde, la geotermia potrebbe diventare una delle colonne portanti del sistema energetico del futuro.
Non si tratta solo di sfruttare aree vulcaniche o geologicamente favorevoli. La promessa della geotermia di nuova generazione è molto più ambiziosa: rendere disponibile il calore della Terra praticamente ovunque.
Un’energia invisibile, silenziosa e continua, che potrebbe contribuire in modo decisivo alla decarbonizzazione globale. Basta solo imparare a raggiungerla.
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immagine articolo: rappresentazione della struttura Project Obsidian in Oregon (fonte: Quaise Energy)
