Torna su

Notizie ed Approfondimenti

Centrale geotermica: cos’è e come funziona?

Simone Serafini

Centrale geotermica: cos’è e come funziona?

Com’è composta una centrale geotermica e come riesce a trasformare il calore interno della crosta terrestre in energia elettrica?

Centrale geotermica o "geotermoelettrica" consiste in una vera e propria centrale elettrica che sfrutta il calore interno della Terra, chiamato appunto energia geotermica, e lo trasforma in energia elettrica riutilizzabile.

Attraverso questa mini-guida andremo a vedere cos’è una centrale geotermica come funziona nello specifico una centrale geotermoelettrica.

I fumi gassosi di una centrale geotermica che rilasciano nell’atmosfera hanno un impatto ambientale?

L’Italia riesce a sfruttare questa risorsa energetica rinnovabile?

Cos’è una centrale geotermica?

La centrale geotermoelettrica trasforma il calore proveniente dall’interno della terra in energia elettrica.

Gli strati interni alla crosta terrestre hanno temperature molto alte dovute al decadimento radioattivo delle rocce.

In questi strati interni troviamo delle vere e proprie riserve naturali d’acqua dovute alle piogge, queste attraverso il calore delle rocce si riscaldano e cominciano ad evaporare.

Attraverso delle trivellazioni nel terreno (più o meno profonde tra i 50 ai 150 mt) il vapore provocato da queste riserve d’acqua viene incanalato dentro delle tubature in acciaio chiamate “vapordotti”.

Le temperature del nostro pianeta aumenta mano a mano che si scende in profondità, infatti più il foro della centrale geotermica è profondo, maggiore è il gradiente geotermico e la conseguente energia elettrica che si produce.

Il vapore, una volta raggiunta la centrale geotermica, attiva un albero motore delle turbine che trasformano l’energia meccanica prodotta dalla loro rotazione in energia elettrica attraverso l’uso di un alternatore.

Esistono tre tipologie di impianti geotermici:

  • a contropressione;
  • a condensazione;
  • a flash.

Nelle prime il vapore dopo essere stato sfruttato per produrre energia elettrica viene liberato nell’atmosfera. Nelle seconde invece il vapore una volta utilizzato viene condensato e nuovamente iniettato nel sottosuolo.

Infine nelle centrali geotermiche “a flash” sono dotate di un separatore che divide il vapore che attiva le turbine dall’acqua che viene poi eliminata.

Le centrali geotermiche a vapore dominante sono le più diffuse perché forniscono la maggior parte dell’energia geotermica ad alte temperature (200-300°C) come vedremo nei paragrafi successivi le centrali geotermiche di Larderello sono tutte a vapore dominante.

Come funziona una centrale geotermica?

Come puoi notare nell’immagine seguente, una centrale geotermica è composta da:

  • pozzi di estrazione del vapore termico;
  • vapordotti;
  • turbina a vapore;
  • condensatore;
  • pompa;
  • torre di raffreddamento;
  • pozzo di reiniezione;
  • generatore di corrente elettrica;
  • trasformatore.

I pozzi di estrazione consistono in delle tubature in acciaio che scendono nelle profondità della terra vicino i serbatoi naturali di acqua sedimentata.

Questi sono connessi con i vapordotti che permettono il trasporto di questi vapori caldi fino alla vera e propria centrale geotermica.

Nella centrale geotermica troviamo la turbina a vapore essa consiste in una grande macchina in acciaio a forma di cilindro nel quale sono fissate delle “palette” che indirizzano il vapore da una fila di palette all’altra.

Il vapore che arriva dai vapordotti ad alte velocità mettono in moto un rotore così da trasformare la pressione del vapore in energia meccanica. Collegato allo scarico della turbina troviamo un condensatore nel quale vengono spruzzate delle gocce d’acqua in modo da mettere in contatto l’acqua con il vapore.

L’acqua condensata viene raccolta in una specie di “pozzo caldo” da dove viene inviata tramite una pompa di calore elettrica verso la torre di raffreddamento.

La torre di raffreddamento è una costruzione circolare molto larga in cemento a volte alta fino ai 100 mt. In questa torre l’acqua calda evapora nell’atmosfera mentre nelle sue pareti interne si forma la condensa di acqua fredda che gocciola verso il basso e viene raccolta in una vasca piena di acqua condensata fredda.

Successivamente in una centrale geotermica troviamo un pozzo di reiniezione che raccoglie l’acqua dallo scarico della centrale e la reimmette nel serbatoio geotermico di origine.

La parte più importante di una centrale geotermica è il generatore di corrente elettrica perché appunto attraverso un rotore riesce a trasformare l’energia meccanica in energia elettrica.

Infine c’è un trasformatore che consente di trasferire l’energia elettrica alternata proveniente dal generatore ad un altro circuito elettrico (di solito nella rete energetica nazionale) modificandone le caratteristiche.

Qual è l’impatto ambientale che hanno le centrali geotermiche?

Le centrali geotermiche utilizzando una fonte di energia rinnovabile, ovvero il calore interno alla terra, hanno un impatto praticamente nullo sull’ambiente.

I fluidi geotermici che vengono rilasciati nell’atmosfera tramite le torri di raffreddamento, sono dei gas già presenti nell’aria derivanti da processi “naturali”. Si tratta dell’idrogeno solforato una tipologia di gas che è prodotto di solito nelle attività vulcaniche o soffioni e geyser.

Questi “gas incondensabili” sono dispersi nell’atmosfera in quantità contenute si eliminano molto facilmente durante le prime fasi di smaltimento subito dopo l’uscita dalle torri di raffreddamento.

Si può quindi affermare che l’energia geotermica è una fonte di energia pulita, gratuita e illimitata, ha un elevato costo di estrazione e consente una produzione di energia minore rispetto ai tradizionali combustibili fossili.

Centrali geotermiche in Italia

L’Italia è stato il primo paese al mondo a scoprire l’energia geotermica. Infatti nel 1827 Piero Ginoro Conti realizzò la prima centrale geotermica a Lardello in Toscana.

L’Italia rappresenta per la sua conformazione fisica il paese con più calore geotermico d’Europa. Infatti dalla sua scoperta l’Italia è diventata un vanto dell’industria energetica ed è un setto che sta crescendo molto rapidamente.

Con i suoi 700MW l’Italia è uno dei maggiori produttori al mondo di energia elettrica derivata dalla geotermia.

La maggior parte delle nostre centrali geotermiche sono concentrate in Toscana, ma sono da tenere in considerazione per la loro proprietà di calore interno le aree geografiche della Campania, del Tirreno Meridionale e del Canale di Sicilia.