Il calore geologico è prodotto dal decadimento nucleare di elementi radioattivi come l’uranio e il torio, un processo del tutto naturale che comporta la creazione di calore termico. Per questo motivo la temperatura del sottosuolo aumenta man a mano che si va più in profondità, con una media di circa 3-4° per ogni 100 metri.
L’energia geotermica si trova anche in presenza di liquidi magmatici, che passando nelle vicinanze di falde acquifere sotterrane riscaldando l’acqua, evaporizzandola. Entrambi le fonti di calore permettono di utilizzare i gas caldi sprigionati, per generare energia elettrica oppure per far funzionare gli impianti di riscaldamento domestico.
In alcuni casi è possibile ottenere energia geotermica anche in mancanza d’acqua, basta immettere dei liquidi particolari, delle misture sia fredde che calde a seconda dell’obiettivo richiesto. I gas caldi estratti dal sottosuolo azionano delle grandi turbine, che muovendo gli alberi motore creano di fatto l’energia meccanica, poi trasformata in energia elettrica.
Da primi al mondo oggi siamo scivolati al settimo posto, dopo Nuova Zelanda, USA, Indonesia, Filippine, Islanda e Messico. Le cause di questo declino sono molteplici, tra cui si possono citare:
la complessità e l’impatto ambientale delle centrali geotermiche
la mancanza d’investimenti pubblici e privati
l’opposizione dei cittadini alla costruzione delle centrali
le difficoltà riscontrate nella liberalizzazione del mercato
Al momento le centrali geotermiche più importanti e produttive sono quelle sul Monte Amiata, in particolare gli impianti di Larderello, Travale e Radicondoli e quelle toscane di Grosseto, Pisa e Siena. La potenza complessiva installata è pari a 1.372 MW, che viene utilizzata per:
riscaldamento domestico 42%
usi termali 32%
acquacoltura 18%
agricoltura 7%
usi industriali 1%
Nonostante sia una fonte completamente pulita e rinnovabile, l’energia geotermica non gode della notorietà solitamente attribuita all’energia eolica e soprattutto a quella solare per la complessità dei procedimenti di funzionamento delle centrali geotermiche. Quest’ultime vengono costruite in zone molto isolate, a causa delle profonde e intense trivellazioni necessarie al raggiungimento delle fonti di calore.
Vantaggi dell’utilizzo dell’energia geotermica:
fornitura costante di energia nelle 24 ore
fonte rinnovabile e pulita
nessuna produzione di inquinanti e CO2
riconversione da pozzo di estrazione GAS naturale in pozzo geotermico
Svantaggi dell’utilizzo dell’energia geotermica:
la complessità delle centrali
le difficoltà e il costo della ricerca
l’impatto ambientale delle centrali
I pozzi da cui si estrae gas naturale, una volta esaurito, possono essere riconvertiti in fondi di energia geotermica.
I pozzi da utilizzare sono quelli con temperatura del liquido iniettato pari o superiore a 70 gradi.
Si tratta solitamente di quelli che giungono a una profondità di circa 3000 metri. Gli studi prevedono il riciclo delle acque immesse in un ciclo chiuso. Si tratta di piccoli impianti che hanno senso se connessi in rete fornendo anche potenziale teleriscaldamento. Ci sono già esempi "un-shore" funzionanti sulla terraferma, ma possono anche essere realizzati "off-shore".
La superficie del pianeta Terra è coperta da continenti ed isole.
Oceani, laghi, fiumi e altre fonti d'acqua, calotta antartica (Polo Sud) e calotta polare artica (Polo Nord) rappresentano complessivamente il 71% circa della superficie.
Nelle zone di subduzione la crosta oceanica, spinta dalle dorsali attive medio oceaniche, scivola sotto alla crosta continentale più pesante dove hanno avuto origine catene di vulcani attivi quali le Ande nella costa a Ovest dell’America Latina.
Sotto la crosta terrestre, dello spessore di 48 km circa, c’è il mantello, uno strato plastico che si estende fino alla discontinuità di Gutemberg, alla profondità di circa 2900 km.
La prima parte del mantello, il mantello superiore, è costituita da rocce allo stato solido, nella parte sottostante le rocce sono parzialmente fuse. Una zona di transizione si estende fino alla profondità di 660 km dove inizia il mantello inferiore. Il mantello inferiore è composto prevalentemente da rocce con tomi di silicio, magnesio e ossigeno.
Sotto al mantello c’è il nucleo esterno composto principalmente da ferro e silicio allo stato liquido, mentre al centro c’è il nucleo interno, che inizia alla profondità di circa 5150 km, è allo stato solido.
I due tipi di nuclei sono separati dalla discontinuità di Lehmann.
L'atmosfera del pianeta Terra
Dalla superficie terrestre fino a un’altezza media di 14 chilometri si estende la TROPOSFERA, la parte più densa dell’atmosfera che contiene quasi tutto il vapore acqueo.
Salendo s’incontra la STRATOSFERA che è separata dalla troposfera dalla TROPOPAUSA dove si ha un brusco raffreddamento dell’aria, sopra si ha la MESOSFERA.
Lo strato più esterno è detto TERMOSFERA o IONOSFERA, la sua densità ha valori estremamente ridotti e sopra i 50-70 km si ha la presenza di moltissimi ioni, particelle cariche elettricamente, prodotte dalle radiazioni X, da quelle ultraviolette e dai raggi cosmici.
Strati atmosfera terrestre, distanza e temperature: