SITI DI ESTRAZIONE DI RISORSE ENERGETICHE: GEOTERMIA

Ogni anno la Terra rilascia energia pari a circa 40TW, il triplo di tutta l'energia necessaria per i fabbisogni umani. Solo una porzione di tale energia è utilizzabile e di questa solo una piccola parte viene realmente sfruttata. Nella maggior parte dei casi l’energia geotermica sfruttata è quella associata ai sistemi idrotermali (geotermia convenzionale). In questi casi un corpo magmatico caldo presente in profondità riscalda un acquifero e l’acqua circolante diventa il vettore energetico (in fase liquida o gassosa) per il trasporto del calore in superficie, spontaneamente (fumarole, soffioni, geyser ecc.) o tramite pozzi. A causa della dinamica della litosfera i valori più elevati del flusso di calore terrestre e, di conseguenza le aree geotermiche convenzionali, sono localizzati dove masse calde sono più vicine alla superficie, come in corrispondenza dei margini di placca cui è associato anche un intenso vulcanismo (Figure 1 e 2). Con 16.170 MW di potenza installata nel 2021 (Figura 3), 22 paesi nel modo hanno generato un totale di circa 88 miliardi di kWh di elettricità da energia geotermica. Da molti anni la classifica è capeggiata dagli Stati Uniti che sfruttano parzialmente l'enorme potenziale della costa occidentale dove è presente il più grande e famoso campo geotermico al mondo, The Geyser. Il Kenya è l'ottavo produttore di elettricità geotermica ma detiene la quota percentuale maggiore della sua produzione annua totale di elettricità da energia geotermica con circa il 46%. Dopo essere stata la culla della produzione di energia da fonti geotermiche, con il primo impianto al mondo costruito a Larderello nel 1913, e leader mondiale fino alla metà del secolo scorso, l'Italia è attualmente al settimo posto nella produzione geotermoelettrica. Per il suo assetto geologico, l'Italia è un paese ad elevato potenziale geotermico. I fluidi geotermici a temperatura abbastanza elevata per permettere la produzione di energia elettrica (media e alta entalpia) sono localizzati nelle zone ad elevato flusso di calore corrispondenti a corpi magmatici sepolti e ad apparati vulcanici estinti o attivi, come nella fascia costiera tosco-laziale-campana, nelle isole vulcaniche del Tirreno e nell'area etnea (Figura 4). Localmente, come a Larderello e al Monte Amiata, il flusso di calore raggiunge valori molto elevati. Al contrario le risorse a media-bassa entalpia, utilizzabili per usi diretti (riscaldamento di edifici, balneazione, termalismo, serricoltura, acquacoltura ecc..) si trovano anche in molte altre aree del territorio nazionale. Con le pompe di calore geotermiche possono essere sfruttate anche risorse a bassa temperatura presenti quasi ovunque e a piccola profondità. Le risorse geotermiche oggetto di titolo minerario sono concentrate nell’area tosco-laziale. Su un totale nazionale di 45 titoli di concessione e ricerca, 28 ricadono nel territorio toscano e 9 in quello laziale (Figura 5, Tabella 1). La produzione geotermoelettrica è esclusiva di 9 concessioni localizzate nella Toscana centro-meridionale e concentrate nelle zone di Larderello e del Monte Amiata (Figura 6). Le concessioni di Ferrara e di Vicenza sono legate ad usi diretti della risorsa geotermica (riscaldamento), mentre la concessione di Valentano nel Lazio non è attualmente produttiva così come quella di Poggio Montone (GR). All'interno delle 9 concessioni toscane sono localizzati 34 impianti (37 sezioni produttive), 29 dei quali a "vapore dominante" nei campi geotermici di Larderello e Radicondoli e 5 ad "acqua dominante" nella zona del Monte Amiata dove, all'interno dell'impianto Bagnore3 è situato l'unico gruppo binario attualmente funzionante (Tabella 2). La potenza nominale complessiva è di 915,8 MW con una potenza efficiente lorda di 817,1 MW cui corrisponde una produzione, nel 2021, di 5.913,8 GWh (Figure 7,8; Tabella 3). La potenza installata è stabile dal 2014 (Figura 7). L'energia geotermica copre solo il 2,1% della produzione elettrica nazionale ma in Toscana rappresenta circa il 37% della produzione elettrica regionale e riesce a soddisfare circa il 30% dei fabbisogni regionali (Tabella 3). Considerando la produzione elettrica da FER, la geotermia rappresenta poco più del 5% a livello nazionale ma arriva a quasi il 70% della produzione toscana (Figura 9, Tabella 3). Più diffusi sul territorio nazionale gli usi diretti del calore geotermico il cui utilizzo principale è quello della climatizzazione degli edifici anche tramite l'utilizzo di pompe di calore geotermiche e reti di teleriscaldamento (Tabella 5). Secondo EEA la climatizzazione degli edifici rappresenta il 50% dei consumi energetici europei ed è evidente l'importante contributo che la geotermia potrebbe portare alla riduzione delle fonti fossili. L'uso delle fonti geotermiche per le reti di teleriscaldamento urbano è in fase di sviluppo ma, nonostante il grande potenziale, resta ancora una minima parte delle fonti energetiche utilizzate per le reti italiane. Il grande utilizzo delle pompe di calore geotermiche nei paesi nordeuropei è chiara testimonianza delle potenzialità di tale tecnologia che potrebbe contribuire in modo sostanziale anche al riscaldamento residenziale italiano, con conseguente diminuzione dell'utilizzo di fonti fossili e biomasse. Anche se in costante aumento il numero delle pompe geotermiche in Italia è ancora molto lontano dai numeri nordeuropei (Tabella 4). Gli impatti ambientali sono limitati agli usi geotermoelettrici ma possono essere controllati con apposite misure di mitigazione anche nelle aree che, per loro natura geologica, rilasciano inquinanti nell’ambiente (ad esempio tramite soffioni, fumarole, geyser). Le emissioni di gas climalteranti (anidride carbonica e metano) non sono generate dalle centrali che semplicemente convogliano in singoli punti emissivi i gas presenti nei fluidi geotermici e che naturalmente sarebbero stati rilasciati diffusamente in atmosfera attraverso il suolo. Mancando la combustione non vengono emesse polveri sottili o ossidi di azoto, mentre le emissioni convogliate di acido solfidrico e mercurio sono mitigate da appositi sistemi di abbattimento (AMIS). La subsidenza provocata dall'estrazione dei fluidi è mitigata dalla reiniezione delle acque mentre l'impatto paesaggistico può essere limitato da specifiche misure di architettura del paesaggio. Il consumo di suolo e decisamente minore rispetto ad altre FER, in particolare il fotovoltaico. La sismicità indotta, legata all'iniezione ad alta pressione di acqua per fratturare la roccia, è prerogativa dei sistemi geotermici migliorati (EGS-Enhanced Geothermal Systems) non in funzione in Italia. I fluidi geotermici possono contenere elevate quantità di elementi indispensabili per tutta l'industria legata alla green economy, come il litio e le terre rare, che possono essere adeguatamente recuperati. Le indagini epidemiologiche di ARS Toscana non hanno evidenziato significativi impatti sulla salute delle popolazioni derivanti dalla produzione geotermoelettrica, nell'area amiatina deve però essere ulteriormente indagato l'incremento delle concentrazioni ematiche ed urinarie di mercurio, tallio e arsenico tenendo ben in conto i valori naturali di fondo nelle acque e nei suoli. Grandi prospettive sono insite anche nella possibilità del recupero delle materie prime critiche contenute nei fluidi geotermici. In particolare, i fluidi geotermici delle zone vulcanico-geotermiche peritirreniche (Toscana-Lazio-Campania) presentano concentrazioni di litio fino a 480 mg/l (Figura 10). Tali valori sono circa il doppio di quelli riscontrati nelle salamoie del campo geotermico californiano di Salton Sea, considerato dagli statunitensi come la fonte che permetterà agli USA di raggiungere l'indipendenza dai mercati esteri del litio. Attualmente sono stati rilasciati 3 permessi di ricerca nell'area del Lago di Bracciano, con lo scopo di valutare la fattibilità dell'operazione.