Energia geotermica
L'energia geotermica (dal greco geo, che significa terra, e dal thermos, che significa calore) è l'energia prodotta dal calore all'interno della crostaterrestre.
Anche se il Sole riscalda la superficie della Terra, il calore proveniente dall'interno della Terra non è causato dal Sole. L'energia geotermica della crosta terrestre proviene per il 20% dalla formazione originaria del pianeta e per l'80% dal decadimento radioattivo dei minerali. La Terra è più calda al suo interno e, dal nucleo alla superficie, la temperatura si raffredda gradualmente.
Le risorse di energia geotermica vanno dal terreno poco profondo all'acqua calda e alla roccia calda che si trova qualche chilometro o chilometro sotto la superficie terrestre, e ancora più in profondità fino alle temperature estremamente elevate della roccia fusa chiamata magma. È stato usato per fare il bagno fin dal Paleolitico, ma ora è meglio conosciuto per la produzione di elettricità.
In tutto il mondo, l'energia geotermica è stata utilizzata per produrre circa 10 gigawatt di elettricità nel 2007, circa lo 0,3% dell'elettricità utilizzata in tutto il mondo. Quando vengono utilizzate per generare elettricità, le centrali geotermiche offrono tipicamente una produzione costante.
L'energia geotermica viene utilizzata anche direttamente per il teleriscaldamento o in altre applicazioni di riscaldamento e raffreddamento. Gli edifici in Islanda sono riscaldati in questo modo dai numerosi siti geotermici del paese.
Le centrali elettriche e le applicazioni termiche dell'energia geotermica sono tecnologie mature, mentre i progetti di sistemi geotermici potenziati (EGS) sono un nuovo tipo di applicazione.
Quasi ovunque, il terreno a 3 metri sotto la superficie terrestre mantiene una temperatura quasi costante tra i 50° e i 60°F (10° e 16 °C). Le pompe di calore geotermiche possono sfruttare questa risorsa per riscaldare e raffreddare gli edifici. Un sistema di pompe di calore geotermiche è costituito da una pompa di calore, un sistema di mandata dell'aria (canalizzazioni) e uno scambiatore di calore - un sistema di tubi interrati nel terreno poco profondo vicino all'edificio. In inverno, la pompa di calore utilizza l'energia elettrica per rimuovere il calore dallo scambiatore di calore e lo pompa nel sistema di mandata dell'aria interna. In estate, il processo è invertito, e la pompa di calore usa di nuovo l'energia elettrica per spostare il calore dall'aria interna allo scambiatore di calore. Il calore rimosso dall'aria interna durante l'estate può anche essere utilizzato per fornire una fonte gratuita di acqua calda. L'energia per far funzionare la pompa di calore proviene da un'altra fonte.
L'energia geotermica fuoriesce come acqua calda in molte sorgenti termali o come vapore nei geyser.
Negli Stati Uniti, la maggior parte dei serbatoi geotermici di acqua calda si trova negli Stati occidentali, in Alaska e alle Hawaii. I pozzi possono essere perforati in serbatoi sotterranei per la produzione di elettricità. Alcune centrali geotermiche utilizzano il vapore di un serbatoio per alimentare una turbina / generatore, mentre altre usano l'acqua calda per far bollire un fluido di lavoro che vaporizza e poi fa girare una turbina. L'acqua calda vicino alla superficie della Terra può essere usata direttamente per il riscaldamento. Le applicazioni ad uso diretto includono il riscaldamento di edifici, la coltivazione di piante in serra, l'essiccazione di colture, il riscaldamento dell'acqua negli allevamenti ittici e diversi processi industriali come la pastorizzazione del latte.
Le risorse di roccia calda e secca si trovano a profondità da 3 a 5 miglia (5-8 km) ovunque sotto la superficie terrestre e a profondità minori in alcune aree. L'accesso a queste risorse comporta l'iniezione di acqua fredda in un pozzo, la sua circolazione attraverso le rocce calde fratturate e l'estrazione dell'acqua riscaldata da un altro pozzo. Attualmente, nessuno usa questo metodo a livello commerciale. La tecnologia esistente, inoltre, non consente ancora il recupero del calore direttamente dal magma, la risorsa più profonda e potente dell'energia geotermica.
Vapore che sale dalla centrale geotermica di Nesjavellir in Islanda
Domande e risposte
D: Cos'è l'energia geotermica?
R: L'energia geotermica è un'energia rinnovabile prodotta dal calore all'interno della crosta terrestre. Proviene dalla formazione originaria del pianeta e dal decadimento radioattivo dei minerali e può essere utilizzata per generare elettricità, fornire riscaldamento urbano o altre applicazioni di riscaldamento e raffreddamento.
D: Quanto dell'elettricità mondiale è stata generata dalla geotermia nel 2007?
R: Nel 2007, circa 10 gigawatt di elettricità (o lo 0,3%) sono stati generati dalla geotermia in tutto il mondo.
D: Quale temperatura mantiene il terreno a una profondità di 3 metri sotto la superficie terrestre?
R: Il terreno a una profondità di 10 piedi sotto la superficie terrestre mantiene in genere una temperatura quasi costante tra i 50° e i 60°F (10° e 16°C).
D: Come si possono utilizzare le pompe di calore geotermiche per riscaldare gli edifici?
R: Le pompe di calore geotermiche possono attingere a questa risorsa per riscaldare gli edifici, utilizzando l'energia per rimuovere il calore da un sistema di tubi interrati nel terreno poco profondo vicino all'edificio in inverno, e invertendo il processo in estate. Questo calore rimosso può essere utilizzato anche per l'acqua calda.
D: I progetti di sistemi geotermici potenziati sono tecnologie mature?
R: No, i progetti di sistemi geotermici potenziati non sono ancora tecnologie mature.
D: Dove si trova la maggior parte dei serbatoi geotermici negli Stati Uniti? R: La maggior parte dei serbatoi geotermici negli Stati Uniti si trova negli Stati occidentali, in Alaska e alle Hawaii.
D: A che profondità si trovano le risorse di roccia calda e secca sotto la superficie terrestre? R Le risorse di roccia secca calda si trovano a profondità comprese tra 3 e 5 miglia (5-8 km) ovunque sotto la superficie terrestre e a profondità inferiori in alcune aree.
