di Giovanni Barla - professore di Meccanica delle rocce, Politecnico di Torino


Attualmente il fabbisogno energetico del mondo è soddisfatto ricorrendo in modo prevalente alle materie prime fossili come petrolio, gas naturale e carbone. Ciò vale in particolare per l’Italia che ricava dal petrolio importato il 43 per cento del fabbisogno e utilizza in modo crescente gas naturale e combustibili solidi, che attualmente coprono rispettivamente il 36 e il 9 per cento.
In questa situazione diventa sempre più necessario e urgente sviluppare fonti energetiche autoctone e a basso impatto ambientale. Una di queste fonti è rappresentata dalla risorsa geotermica (il calore interno della terra), in pratica onnipresente.
Si tratta, però, di andare oltre l’attuale forma di utilizzo, perlopiù confinato ai cosiddetti campi geotermici idrotermali, ubicati in pochi Paesi (Stati Uniti, Messico, Filippine, Indonesia, Islanda, Nuova Zelanda, Italia, per citare i principali). L’elettricità prodotta attualmente da risorse geotermiche consiste nella conversione del calore proveniente da acquiferi ad alta temperatura (da 150 a 350 °C) attraverso l’utilizzo di turbogeneratori. Si tratta della cosiddetta geotermia di prima generazione o convenzionale.
La produzione totale di questo tipo di energia nel mondo è pari a 10 GW e rappresenta lo 0,4 per cento del fabbisogno energetico. In Italia, nella Toscana Meridionale, dove di fatto fu generata per la prima volta nel 1904 energia geotermoelettrica, la potenza attualmente installata è pari a 810 MW e la produzione rappresenta circa l’1,5 per cento del fabbisogno nazionale.

Oltre al limite posto dalla naturale limitazione nel numero e nell’ubicazione delle risorse geotermiche idrotermali nel mondo, esistono altri fattori che limitano l’espansione di tale tipo di geotermia. Una problematica è ad esempio l’esigenza di reiniezione di fluidi nel sottosuolo per favorire il mantenimento della portata e la conservazione delle condizioni del deposito. Un altro aspetto di criticità è quello tipico della ricerca mineraria nel sottosuolo, cioè trovare serbatoi naturali idonei, caratterizzati da zone permeabili e grandi fratture produttive. Infine, sono da ricordare alcune sfavorevoli implicazioni ambientali perché occorre controllare l’emissione di alcuni gas, tipicamente CO₂ e H2S.

LA GEOTERMIA DI SECONDA GENERAZIONE
La possibilità di superare le limitazioni poste all’utilizzo dell’energia geotermica convenzionale per la produzione di elettricità venne avanzata nei primi anni ‘70 negli Usa con la geotermia di seconda generazione. [...]

LA GEOTERMIA DI TERZA GENERAZIONE
Ecco allora l’interesse di ricercare forme innovative di utilizzo della risorsa geotermica volte a superare i vincoli tecnici e ambientali sopra accennati e riguardanti il sistema HDR. [...]

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