Energia geotermica: cos’è, pro e contro
In questa guida ci occupiamo di energia geotermica, un’energia rinnovabile che sfrutta il calore generato dalla Terra per produrre energia.
Sfrutta fonti geologiche di calore. Al di sotto della superficie terrestre infatti viene generato del calore causato dal decadimento nucleare di elementi radioattivi. Si tratta quindi di un’energia potenzialmente infinita ma anch’essa è legata a criticità per ambiente e salute.
Oltre alle possibili concentrazioni dannose di acido solfidrico, nelle centrali geotermiche è stato utilizzato l’amianto. In particolare nella manutenzione delle tubature che trasportavano il vapore veniva utilizzata la cosiddetta fibretta a base di amianto in polvere, maneggiata e utilizzata quotidianamente dai lavoratori. A Larderello, la prima centrale geotermica d’Italia e del mondo, di quei lavoratori solo uno è rimasto in vita.
L’Osservatorio Vittime del Dovere è parte dell’Osservatorio Nazionale Amianto che da decenni fornisce assistenza medica e legale agli esposti a sostanza cancerogene e in particolare lotta per la bonifica e la prevenzione all’amianto.
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Cos’è l’energia geotermica: una panoramica
Cos’è l’energia geotermica? Questa forma di energia può essere sfruttata sia per generare elettricità che per produrre calore. Il suo primo utilizzo per la produzione di elettricità risale al 4 luglio 1904, quando fu introdotta per la prima volta in Italia, a Larderello, in Toscana. Nonostante ciò, l’energia geotermica costituisce meno dell’1% della produzione globale di energia. Tuttavia, sono in corso nuovi investimenti per esplorare impianti di terza generazione per la produzione di energia geotermica.
Secondo uno studio condotto dal Massachusetts Institute of Technology (MIT), il potenziale energetico geotermico del nostro pianeta è stimato intorno a 12.600.000 Zettajoule (ZJ), ma con le attuali tecnologie, siamo in grado di sfruttarne solamente 2000 ZJ.
Dato che il consumo energetico mondiale ammonta a soli 0,5 ZJ all’anno, teoricamente, utilizzando solo l’energia geotermica, potremmo coprire il fabbisogno energetico del pianeta per i prossimi 4000 anni.
Tutto sul funzionamento dell’energia geotermica
Ma come funziona l’energia geotermica? Questa forma di energia sfrutta il calore presente nelle profondità della crosta terrestre. Man mano che ci si spinge verso il nucleo del pianeta, la temperatura aumenta gradualmente, aumentando mediamente di circa 30 °C per ogni chilometro nella crosta terrestre. Questo calore è generato dalla radioattività naturale della Terra e diventa significativamente più elevato vicino ai limiti delle fratture tettoniche, dove la crosta è meno spessa. Inoltre, la circolazione dell’acqua in profondità può ulteriormente aumentare la potenza termica per unità di superficie.
Tipi di fonti geotermiche: quali sono?
Le fonti geotermiche possono essere suddivise in tre categorie:
- Sorgenti idrotermiche: queste sorgenti si trovano a profondità non eccessive, generalmente tra 1000 e 2000 metri, e possono essere classificate in base alla pressione come sorgenti geotermiche a vapore o ad acqua dominante.
- Sorgenti geopressurizzate: si trovano a profondità comprese tra 3000 e 10000 metri e contengono acqua ad alta pressione (circa 1000 atmosfere) e a temperature di 160 °C.
- Fonti petrotermiche: hanno profondità ancora maggiori e sono costituite da rocce calde senza acqua. Questo tipo di sorgente rappresenta circa l’85% delle risorse geotermiche, ma è difficile da sfruttare a causa dell’assenza d’acqua.
Attualmente, a livello industriale, vengono sfruttati solo i sistemi idrotermali, che coinvolgono formazioni rocciose permeabili dove l’acqua si infiltra e si riscalda a contatto con strati di rocce ad alta temperatura.
Quali sono le sorgenti idrotermiche?
Per un sistema geotermico efficiente che sfrutta le sorgenti idrotermiche sono necessari quattro elementi fondamentali:
- sorgente di calore, di solito un’intrusione magmatica;
- serbatoio geotermico, costituito da rocce porose e permeabili, in cui i fluidi (acqua e gas) possono muoversi;
- copertura, cioè una sequenza di rocce impermeabili soprastanti il serbatoio, che lo sigillano impedendo la dispersione dei fluidi;
- area di ricarica, dove le acque meteoriche possono almeno in parte infiltrarsi nel sottosuolo e alimentare il serbatoio;
- continuità geologica tra l’area di ricarica e il serbatoio in profondità.
La geotermia consiste nel convogliare i vapori provenienti dalle sorgenti d’acqua del sottosuolo verso apposite turbine adibite alla produzione di energia elettrica. Si può riutilizzare il vapore acqueo per il riscaldamento urbano, per le coltivazioni in serra e per il termalismo.
Per alimentare la produzione del vapore acqueo si ricorre spesso all’immissione di acqua fredda in profondità, una tecnica utile per mantenere costante il flusso del vapore. In questo modo si riesce a far lavorare a pieno regime le turbine e produrre calore con continuità.
Storia, scoperta e sviluppo dello sfruttamento geotermico
Nel 1777, un chimico tedesco di nome Hubert Franz Hoefer inaugurò la prima impresa volta all’estrazione di acido borico dalle sorgenti termali. Questo composto, un tempo considerato un sedativo con proprietà antisettiche, veniva estratto dalle acque termali.
Cinquant’anni dopo, l’ingegnere François Jacques de Larderel ebbe l’intuizione che anziché bruciare grandi quantità di legna per far bollire le acque ricche di borico al fine di estrarre l’acido borico, sarebbe stato possibile sfruttare il calore del vapore naturale che fuoriusciva dalla terra.
Questa idea si rivelò brillante e altamente remunerativa, tanto che il granduca Leopoldo II fu entusiasta di rinominare quel luogo Larderello.
Nel 1904, il conte Piero Ginori Conti, instradando il vapore endogeno verso un motore collegato a una dinamo, riuscì a illuminare cinque lampadine, segnando così la prima trasformazione dell’energia termica e meccanica in energia elettrica.
Il 10 marzo 1914, entrò in funzione la prima centrale geotermica al mondo: la centrale 1 della Società Boracifera di Larderello, situata in Toscana.
Utilizzo dell’energia geotermica in Italia
In Italia, la produzione di energia elettrica tramite geotermia è concentrata principalmente in Toscana, nelle zone di Pisa, Siena e Grosseto.
Le risorse geotermiche naturali in Toscana generano oltre 14,4 petajoule (PJ) di elettricità all’anno solo nelle centrali geotermiche di Larderello (Pisa) e Radiconcoli (Siena).
Attualmente, in Toscana, sono in funzione più di 30 centrali elettriche che sfruttano il fluido geotermico estratto direttamente dal sottosuolo tramite pozzi simili a quelli utilizzati per il petrolio.
Il miglioramento delle tecnologie ha portato a un aumento dell’efficienza delle centrali geotermiche in queste zone.
Utilizzo dell’energia geotermica nel mondo
In Islanda, l’85% delle abitazioni viene riscaldato tramite energia geotermica.
Il complesso geotermico più grande al mondo si trova sul Monte Amiata, nel comune di Piancastagnaio, sempre in Toscana. Anche Google ha investito in progetti geotermici di terza generazione, che si basano sulla perforazione in profondità per raggiungere le regioni più calde della crosta terrestre, anche in zone che non sono naturalmente termali.
L’impatto ambientale della geotermia: danni a salute e ambiente
Nonostante i vantaggi dell’energia geotermica, l’estrazione e l’uso di questa forma di energia possono avere impatti negativi sull’ambiente. Nelle aree geotermiche, vengono rilasciati gas incondensabili come idrogeno solforato e mercurio nell’atmosfera. Questi gas possono causare inquinamento atmosferico e avere effetti negativi sulla salute umana e sull’ambiente circostante.
Inoltre, l’energia geotermica contribuisce alle emissioni di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera, contribuendo così al cambiamento climatico. Questo è dovuto alle sostanze rilasciate durante l’uso delle risorse geotermiche. Problemi come la diminuzione delle risorse idriche, il danneggiamento della vegetazione e la microsismicità sono anch’essi correlati all’energia geotermica.
Pertanto, mentre l’energia geotermica può essere considerata una fonte di energia relativamente pulita, è importante considerare i suoi impatti ambientali e cercare di mitigarli per massimizzare i benefici.
L’impatto della geotermia sulla Regione Toscana
Nella regione Toscana, considerata la culla dell’energia geotermica in Italia, la Giunta Regionale, attraverso la Deliberazione del 4.11.2013 n. 904 (DGR344/2010), ha riconosciuto e constatato che le centrali geotermoelettriche nell’area dell’Amiatino rilasciano nell’atmosfera gas incondensabili associati al vapore geotermico che le alimenta.
Inoltre, l’allegato a questa deliberazione mette in evidenza che, dal punto di vista ambientale, i componenti di maggiore rilevanza contenuti nei gas incondensabili sono l’idrogeno solforato e il mercurio. L’idrogeno solforato è particolarmente sensibile all’olfatto umano, mentre il mercurio è noto per la sua elevata mobilità nell’ambiente e la sua capacità di accumularsi in specifiche zone ambientali.
Gli studi sull’impatto ambientale e le criticità rivelate
Uno studio scientifico condotto da Bravi e Basosi nel 2014, intitolato “Environmental impact of electricity from selected geothermal power plants in Italy” ha evidenziato che, per le quattro centrali geotermiche situate sul Monte Amiata, i principali contributi all’impatto ambientale sono associati a elevati livelli di ammoniaca, idrogeno solforato, metano ed anidride carbonica. In alcuni casi, l’impatto è risultato superiore a quello riscontrato nella produzione di elettricità da fonti fossili.
Le criticità segnalate nello studio includono:
- Una grave situazione sanitaria nei comuni geotermici della Toscana meridionale, con un aumento del 13% della mortalità maschile rispetto ai comuni circostanti.
- Interferenza tra l’acquifero superficiale potabile e l’acquifero geotermico profondo, con conseguente abbassamento del livello della falda superficiale e utilizzo di acqua potabile a scopi industriali.
- Inquinamento dell’aria e del suolo.
- Inquinamento delle acque causato dalla risalita di gas, in particolare dell’arsenico.
- Sismicità indotta e subsidenza, come riscontrato nel terremoto del 1 aprile 2000.
L’energia geotermica è veramente una fonte energetica pulita?
Va notato che l’energia geotermica rilascia nell’atmosfera elementi tossici che possono causare inquinamento atmosferico, tra cui zolfo, mercurio e arsenico presenti nei fluidi geotermici. Di conseguenza, le zone geotermiche sono soggette a valutazioni ambientali annuali.
La geotermia è caratterizzata da significative emissioni in aria di anidride carbonica (CO2), metano, ammoniaca, radon e metalli come mercurio, boro, arsenico e antimonio, oltre all’idrogeno solforato.
Pertanto, le fonti di energia geotermica contribuiscono al riscaldamento globale, rilasciando anidride carbonica nell’atmosfera e contribuendo all’effetto serra. I problemi ambientali associati all’energia geotermica comprendono anche la diminuzione delle risorse idriche, danni alla vegetazione e fenomeni di microsismicità.
L’idrogeno solforato emana un caratteristico odore di uova marce, ma questo problema può essere mitigato mediante l’uso di impianti di abbattimento. Inoltre, va notato che le centrali geotermiche hanno un impatto significativo sul paesaggio e contribuiscono all’inquinamento acustico, con le principali fonti di rumore che includono le torri di raffreddamento, gli eiettori di vapore e le turbine.
Il Parlamento europeo, attraverso gli emendamenti di Tamburrano, ha finalmente riconosciuto che la geotermia non può essere automaticamente considerata una fonte energetica pulita. Pertanto, gli incentivi dovrebbero essere indirizzati verso fonti energetiche che non comportino danni all’ambiente.
Centrali Geotermiche: subsidenza e sismicità
L’installazione di un impianto di perforazione e delle relative strutture comporta la costruzione di strade di accesso e di una piazzola di perforazione. Queste operazioni alterano la morfologia dell’area e possono danneggiare l’ecosistema e l’ambiente circostante. Inoltre, eruzioni improvvise dei pozzi geotermici possono contaminare le acque superficiali.
L’estrazione di grandi quantità di fluido geotermico dai serbatoi sotterranei può causare fenomeni di subsidenza, ossia un progressivo abbassamento della superficie terrestre. Questo fenomeno è irreversibile, sebbene non catastrofico, poiché si verifica lentamente su aree estese. Tuttavia, su lunghi periodi, l’abbassamento della superficie può diventare significativo, raggiungendo decine di centimetri o metri. Pertanto, è necessario monitorarlo costantemente per evitare danni alle strutture geotermiche e agli edifici circostanti. In molti casi, la subsidenza può essere ridotta o prevenuta reintroducendo i fluidi geotermici nei serbatoi sotterranei. L’estrazione o la reiniezione dei fluidi geotermici può anche stimolare o aumentare la frequenza di eventi sismici in aree specifiche.
Il collegamento tra Geotermia e Amianto
Tra il 1992 e il 2007, nella centrale geotermica di Larderello, circa 200 lavoratori contrassero malattie correlate all’amianto. Questo fenomeno coinvolse anche i familiari dei lavoratori, poiché erano a contatto con le tute da lavoro contaminate dalle fibre di amianto. Gli autisti degli autobus per i dipendenti, i meccanici delle officine e gli addetti alle pulizie delle strade subirono gravi danni alla salute.
Nel corso di due decenni successivi al bando dell’amianto, l’Enel spese oltre trenta milioni di euro per ripulire il territorio, bonificando tutti i principali siti e collaborando con le Aziende Sanitarie Locali (ASL). Tuttavia, le morti legate all’amianto non hanno cessato.
Secondo i dati dell’Osservatorio Nazionale Amianto, in Italia ogni anno muoiono circa 3000 persone a causa di malattie correlate all’amianto. Si prevede che il picco delle morti si verifichi intorno al 2025, come riportato in Il libro bianco delle morti di amianto in Italia – Ed. 2022 dell’Avv. Bonanni.
Nel 2017, il processo contro quattro dirigenti dell’Enel di Larderello, accusati di omicidio colposo per non aver implementato misure preventive e per non aver informato i lavoratori dei rischi specifici ai quali erano esposti, si concluse con un’assoluzione.
Osservatorio Nazionale Amianto: Prevenzione e Assistenza alle Vittime
L’Osservatorio Nazionale Amianto (ONA) ha presentato durante il convegno “Amianto e geotermia: prevenzione primaria, epidemiologia e tutela” gli ultimi dati epidemiologici sull’impatto dell’amianto e di altri agenti cancerogeni tra cittadini e lavoratori, con un focus specifico sulla Regione Toscana.
L’obiettivo è favorire la creazione di proposte e l’implementazione di strumenti adeguati per la prevenzione primaria e la tutela legale e risarcitoria delle vittime e dei loro familiari. Durante l’evento, è stata analizzata anche la connessione tra l’amianto, la geotermia e le morti dei lavoratori impiegati nella centrale geotermica di Larderello.
L’associazione e il suo presidente l’Avvocato Ezio Bonnani e il Dipartimento Vittime del Dovere, sono fortemente impegnati nella tutela dei diritti delle vittime e della loro salute, fornendo servizi di assistenza medica. Per richiedere consulenza medica e legale gratuita, è possibile contattare il numero verde o cliccare qui sotto.
