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L'energia geotermica

Il calore dal sottosuolo.

L’energia geotermica si trova nel sottosuolo sotto forma di calore. All’interno della Terra sono immagazzinate enormi quantità di energia, che si trasforma in calore attraverso il processo di decadimento dei materiali radioattivi. Secondo le conoscenze attuali, le temperature nel nucleo della terra raggiungono circa 6000 °C e nel mantello superiore sono intorno a 1200 °C. Il flusso geotermico totale attraverso la superficie terrestre è enorme, pari a 40 miliardi kW, di cui, attraverso varie tecnologie per lo sfruttamento dell’energia geotermica, è tecnicamente possibile usare solo una piccola frazione, principalmente dove questo flusso è concentrato.

La temperatura nel primo sottosuolo dipende da molti fattori: dalla temperatura dell’aria, dalla radiazione solare e dal flusso geotermico. La radiazione solare, alla latitudine del Veneto, ha un valore medio che varia da circa 60 W/m2 in gennaio a circa 280 W/m2 in luglio. Il flusso geotermico, invece, ha un valore medio da 0,05 a 0,100 W/m2 , molto basso rispetto al flusso solare. Dal sottosuolo si può estrarre quindi, principalmente, solo l’energia fornita dal Sole che lo “ricarica” no a 10-15 metri di profondità. Il terreno può anche essere rigenerato, d’estate, sia mediante l’energia proveniente dal raffrescamento, sia dal surplus di energia proveniente dai pannelli solari che non viene utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria. In tal caso le sonde geotermiche devono essere costituite da polietilene reticolato, in grado di resistere alle alte temperature del fluido termovettore.

Gli impianti che sfruttano questo principio possono avere solo piccole dimensioni, con potenze inferiori a 10-15 kW e possono essere costituiti da sonde geotermiche orizzontali; l’impiego combinato con sonde geotermiche verticali a piccola e media profondità (dai 20 m ai 50 m) consente di incrementare sensibilmente l’energia scambiabile. Le sonde geotermiche verticali profonde, con lunghezze tipicamente di circa 100 metri, variabili in funzione delle necessità e della stratigrafia, sono dispositivi di scambio termico che coinvolgono grandi masse di terreno, caricando il terreno in estate con il calore proveniente dal raffrescamento e riassorbendo tale calore nella stagione invernale, consentendo in tal modo di coprire fabbisogni energetici con potenze no ad oltre 1 MW.

Nelle situazioni stratigrafiche che che presentano acquiferi di buona potenzialità, il fluire della falda rappresenta una risorsa ben superiore al gradiente geotermico ed alla capacità di accumulo termico del terreno, e consente di ottenere prestazioni energetiche molto migliori rispetto alle situazioni stratigrafiche che prive di acquiferi.

Numerose motivazioni giustificano il successo sempre crescente dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento che utilizzano l’energia geotermica a bassa entalpia:
• Il costo di esercizio è molto economico, e non dipende dal mercato e dal prezzo del metano e del petrolio
• È rinnovabile e sempre disponibile
• Non contribuisce all’inquinamento e al riscaldamento dell’atmosfera (emissioni di CO2, NOX, SO2, polveri fini, ecc.)
• È sviluppata, collaudata e sfruttata efficacemente nel mondo da più di trent’anni.

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