Cos'è l'energia geotermica:
L'energia geotermica è un tipo di energia che utilizza il calore immagazzinato all'interno della crosta terrestre. È un'energia rinnovabile e non quantificabile. L'espressione geotermico deriva dal termine greco geo, che significa 'terra', e termos, che significa "calore".
In altre parole, l'energia geotermica è quella che sfrutta l'energia termica immagazzinata all'interno della Terra sotto forma di acqua calda, vapore acqueo e roccia calda e secca.
Alcuni esempi l'energia geotermica disponibile nell'ambiente sono: vulcani, geyser e sorgenti termali.
esistere usi diretti e indiretti di energia geotermica. L'utilizzo diretto sfrutta il calore immediato del sottosuolo, sempre al di sotto dei 150º C. Comprende l'ottenimento di acqua calda sanitaria (utilizzo in autoclavi e disinfezione) e la climatizzazione. L'uso indiretto si riferisce all'ottenimento di elettricità, possibile solo in serbatoi con più di 150º C.
Come funziona l'energia geotermica?
Centrale geotermica in Islanda.
Per capire come funziona l'energia geotermica, è necessario capire come viene prodotta in natura e come si ottiene per il consumo.
Come viene prodotta l'energia geotermica in natura?
L'irraggiamento solare cessa di colpire il sottosuolo ad una certa profondità. Da quel momento in poi, la temperatura del suolo aumenta all'aumentare di questa profondità. Cioè, più si avvicina al magma terrestre, più caldo sarà il sottosuolo.
In luoghi con attività vulcanica o con grande movimento di placche tettoniche, il calore del magma terrestre è più superficiale. In questi luoghi abbondano aree di roccia fusa o roccia calda e secca. Il calore del magma aumenta la temperatura delle acque sotterranee e produce vapore.
Questo processo genera tre tipi di serbatoi o serbatoi geotermici: sorgenti, falde acquifere e serbatoi secchi.
- Fonti termali: si formano quando l'acqua o il vapore salgono in superficie e producono fenomeni come i geyser e le cosiddette sorgenti o acque termali.
- Acquiferi di acqua calda: sono i depositi di acqua calda che si conservano nella crosta terrestre.
- Campi asciutti: Sono costituiti da rocce calde secche e altri materiali fusi.
Come si ottiene l'energia geotermica per il consumo?
L'energia geotermica diretta può essere ottenuta attraverso impianti denominati pompe di calore, che contengono uno scambiatore di calore.
Queste pompe sfruttano il calore della crosta terrestre nell'immediato, e quindi alimentano direttamente le infrastrutture (case, edifici o industrie). L'utilizzo diretto è possibile anche mediante la posa di tubi scambiatori.
L'energia geotermica indiretta si ottiene in impianti geotermici o centrali elettriche, che sono responsabili della sua trasformazione in energia elettrica. Queste piante devono essere vicine ai grandi campi.
Le centrali geotermiche hanno due pozzi di produzione. Uno è incaricato di ottenere acqua calda e vapore, e l'altro è responsabile della reiniezione dell'acqua nel sottosuolo, che consente di rinnovare il ciclo.
Nel caso di serbatoi asciutti, l'acqua viene iniettata attraverso un foro nella roccia calda e secca. Quando viene a contatto con questo materiale, l'acqua aumenta la sua temperatura e genera vapore. Quindi l'acqua viene recuperata.
L'energia prodotta fa girare una turbina a migliaia di giri al minuto. Questa turbina avvia un generatore che trasforma l'energia meccanica in energia elettrica. L'energia elettrica risultante viene convogliata ad un trasformatore, responsabile della sua distribuzione per il consumo.
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Tipi di energia geotermica
L'energia geotermica è classificata in base alla temperatura. Le due tipologie essenziali sono: la geotermia a bassa o bassissima temperatura e la geotermia a media o alta temperatura.
Energia geotermica a bassa temperatura
Questo tipo di energia sfrutta la temperatura del sottosuolo che arriva fino a 150º C. Questa temperatura non dipende dalla stagione dell'anno, motivo per cui è costante. L'energia geotermica a bassa temperatura è la più diffusa in quanto destinata al consumo diretto.
Energia geotermica ad alta temperatura
È uno che sfrutta l'attività tettonica, in grado di raggiungere temperature superiori a 150º C. È possibile solo in quei luoghi del pianeta dove si verificano importanti fenomeni tettonici, come vulcani o geyser. L'energia geotermica ad alta temperatura viene utilizzata per ottenere energia elettrica.
Vantaggi dell'energia geotermica
- Non dipende dal clima come l'energia eolica o solare, poiché è ottenuta dalla naturale differenza di temperatura tra la superficie e l'interno della terra. Pertanto, la sua disponibilità è costante.
- L'investimento economico si recupera velocemente, cioè tra i 4 e gli 8 anni.
- Consente un risparmio fino al 50% dei consumi energetici rispetto ad altre fonti energetiche.
- Richiede pochi investimenti in funzionamento e manutenzione.
- Non genera inquinamento acustico poiché non utilizza compressori o ventilatori.
- L'aspirazione occupa poco spazio e non necessita di ventilazione.
- I pozzi di produzione non utilizzano carburante. Di conseguenza, non generano fumo o CO2.
Svantaggi dell'energia geotermica
- In generale, l'energia geotermica può generare emissioni di idrogeno solforato non sempre rilevabili, nonché altre sostanze potenzialmente tossiche.
- Lo sfruttamento dell'energia geotermica implica l'intervento del paesaggio per poter perforare la crosta terrestre.
Usi e applicazioni dell'energia geotermica
L'energia geotermica ha un gran numero di applicazioni nella vita quotidiana e industriale. Ad eccezione dell'ottenimento di energia elettrica, la stragrande maggioranza degli usi di energia geotermica si qualifica come diretta.
Eccotene alcune esempi.
- Riscaldamento dell'acqua per uso domestico e industriale;
- riscaldamento degli ambienti;
- pompa del freddo geotermica e raffreddamento ad assorbimento;
- nuoto e terme;
- candeggio, cottura e pastorizzazione;
- serre;
- essiccazione di prodotti agricoli e industriali (come cibo e legname);
- riscaldamento e sterilizzazione dei pavimenti;
- acquacoltura;
- lavanderie a secco;
- produzione e conservazione del ghiaccio;
- desalinizzazione;
- ottenere energia elettrica (uso indiretto).
- Risorse rinnovabili
- Energia termica
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