Spiegazione dell'energia geotermica: come funziona l'energia geotermica

In profondità sotto la superficie della Terra si trovano enormi serbatoi di roccia fusa, acqua calda e gas ad alta pressione. Scienziati e ingegneri hanno sfruttato queste forniture come fonti di energia geotermica.

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• Che cos'è l'energia geotermica?
• Come funziona l'energia geotermica?
• 4 vantaggi dell'energia geotermica
• 2 Svantaggi dell'energia geotermica
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Che cos'è l'energia geotermica?

L'energia geotermica è una fonte di energia rinnovabile che sfrutta l'energia termica al di sotto della superficie terrestre. Le sorgenti termali dell'Islanda ei geyser del Parco Nazionale di Yellowstone sono esempi di serbatoi geotermici che hanno sfondato la crosta terrestre. Gli esseri umani hanno utilizzato le risorse geotermiche per millenni.

Poiché gli organi di governo come il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti cercano mezzi rinnovabili di produzione di energia, incentivano i servizi pubblici, le società e gli individui a sfruttare il calore della Terra come mezzo per alimentare i processi industriali e generare elettricità. Ciò ha portato a un recente aumento delle tecnologie geotermiche.

Come funziona l'energia geotermica?

L'energia geotermica può produrre elettricità nelle centrali geotermiche. Puoi anche utilizzarlo direttamente come fonte di riscaldamento domestico tramite pompe di calore geotermiche.

• Produzione di energia elettrica geotermica : La maggior parte delle centrali elettriche crea elettricità facendo bollire l'acqua per produrre vapore. Il vapore quindi fa ruotare enormi turbine che producono una corrente elettrica. Anche le centrali elettriche geotermiche utilizzano questo metodo, solo che invece di produrre vapore utilizzando combustibili fossili come carbone o gas naturale, utilizzano acqua riscaldata naturalmente da giacimenti sotterranei. Esistono variazioni sulla generazione di energia geotermica (incluso il metodo del vapore secco, il metodo flashed e il sistema a ciclo binario), ma tutti sfruttano le temperature naturalmente elevate del fluido geotermico.
• Sistemi di riscaldamento geotermico : I sistemi di riscaldamento geotermico utilizzano l'acqua geotermica per riscaldare i radiatori nelle case, negli uffici e nelle fabbriche. In alcuni luoghi, inclusa gran parte dell'Islanda, l'acqua geotermica delle sorgenti termali esce persino dal rubinetto per uso domestico. I sistemi geotermici possono anche funzionare come sistemi di raffreddamento utilizzando pompe di calore geotermiche per spostare il calore da un edificio al terreno. Il sistema quindi sostituisce l'aria calda con aria a bassa temperatura proveniente da sotto la superficie terrestre.

4 vantaggi dell'energia geotermica

L'energia geotermica è utile per una serie di motivi.

1. È potenzialmente disponibile in tutto il mondo . Con investimenti significativi, l'energia geotermica può essere sfruttata quasi ovunque sulla Terra. Sebbene la fonte del calore geotermico sia il nucleo terrestre e il movimento delle placche tettoniche, tutti i serbatoi geotermici utilizzabili si trovano nella crosta terrestre, a volte a pochi metri sotto la superficie.
2. Fornisce una potenza di carico di base costante . Una volta sfruttata, una fonte geotermica fornisce energia continua e non ha bisogno di batterie per funzionare in modo efficiente, come nel caso di altre fonti di energia rinnovabile come il solare e l'eolico.
3. Produce emissioni di gas serra inferiori rispetto ai combustibili fossili . Attingere a fonti di calore sotterranee comporta il rilascio di gas serra come metano (CH4) e anidride carbonica (CO2), ma non si avvicina al livello di emissione di gas serra che deriva dalla combustione di carbone, petrolio o gas naturale.
4. Può utilizzare le infrastrutture esistenti per i combustibili fossili . Mentre le industrie e i servizi pubblici si allontanano da combustibili fossili , tali fonti possono facilitare l'introduzione della geotermia nelle stesse regioni. I pozzi di petrolio e di gas hanno già completato le perforazioni necessarie per sfruttare il calore geotermico, il che ha portato molti ingegneri a proporre di utilizzare gli stessi pozzi per i combustibili fossili e l'energia geotermica.

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2 Svantaggi dell'energia geotermica

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Nonostante diversi chiari vantaggi rispetto ai combustibili fossili, i sistemi di energia geotermica non hanno ancora rivendicato una quota di mercato significativa. Ci sono due ragioni principali per questo.

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1. I costi di avviamento sono alti . La produzione di elettricità geotermica e il riscaldamento geotermico possono essere convenienti una volta che l'infrastruttura è stata installata. Tuttavia, la creazione di tale infrastruttura è costosa. Per raggiungere i bacini geotermici, le squadre devono sfondare una fitta roccia. La perforazione è laboriosa e rumorosa. Alcuni comuni e associazioni di proprietari di case non lo consentono.
2. La nuova tecnologia è necessaria in molti luoghi . Affinché i sistemi geotermici forniscano efficienza energetica, deve esserci un flusso naturale di fluido da un campo geotermico all'aria sopra di esso. Solo il 10% circa della superficie terrestre è favorevole a questo flusso di fluidi. Una nuova tecnologia chiamata sistemi geotermici avanzati (EGS) può aggirare questo problema rompendo le rocce calde in profondità sotto la superficie terrestre. Queste rocce vengono iniettate con acqua, che diventa vapore che sale in superficie per uso energetico. L'acqua utilizzata, a bassa temperatura, viene quindi restituita alla terra tramite pozzi di iniezione. Mentre tale perforazione profonda può produrre emissioni di anidride carbonica e metano, i progetti geotermici possono alla fine aggirare questo problema facendo girare il loro fluido geotermico in un circuito chiuso.

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