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La mini-geotermia guadagna terreno

L'utilizzo di impianti geotermoelettrici su piccola scala potrebbe essere la risposta al fabbisogno elettrico di molte realtà in tutto il mondo.

di Chris Dalby
09 novembre 2020
8 min di lettura
di Chris Dalby
09 novembre 2020
8 min di lettura

L'energia geotermica rappresenta una delle fonti rinnovabili meno utilizzate a livello globale. Secondo quanto riportato dalla International Renewable Energy Agency soltanto l'1% dei 6.586 terawattora di elettricità generata da fonti rinnovabili nel 2018 sarebbe riconducibile a fonti geotermiche. Le fonti rinnovabili, come l'energia idroelettrica, eolica e solare, hanno affermato la propria presenza sia a livello mediatico che nei portafogli degli investitori, grazie alla loro relativa facilità di implementazione, alle comprovate prestazioni e ai costi generalmente inferiori rispetto a quelli legati alla produzione geotermica. Il funzionamento degli impianti geotermici implica l'accesso a risorse ad alte temperature situate all'interno della Terra, come il vapore o l'acqua molto calda.

Uno dei principali ostacoli alla costruzione di impianti geotermoelettrici è rappresentato dalla necessità di perforare strati di roccia ignea e metamorfica dall’estrema durezza, che si traduce in costi più elevati per l’esecuzione delle relative perforazioni specializzate. Tale fattore concorre ad accrescere il capitale necessario per lo sviluppo di un impianto di questo tipo. Nel 2001, ad esempio, i costi di costruzione di una centrale elettrica da 40 megawatt (MW) erano stimati tra i 42,5 ei 67,7 milioni di dollari. Già negli anni '80 —periodo in cui si è assistito a un crescente interesse per l'energia geotermica come conseguenza della crisi globale del gas— lo sviluppo di questo tipo di tecnologia era concepito in termini di fornitura di gigawatt di potenza.

Ciò ha reso tali impianti di costosa implementazione inadatti a molte applicazioni su scala minore. Oggi, però, è possibile sviluppare impianti geotermoelettrici su piccola scala in grado di fornire meno di 5 MW di potenza. Sebbene questa tecnologia sia disponibile già da tempo, i bassi costi e l’elevata flessibilità d’impiego la rendono ora un'opzione sempre più attraente. Come avviene per ogni tecnologia, la mini-geotermia ha cominciato a prendere veramente piede non appena individuata la propria nicchia. Essa trova impiego, infatti, o a supporto di infrastrutture geotermiche su larga scala già esistenti o nell’offrire a comunità remote o non connesse alla rete pubblica la reale possibilità di rendersi indipendenti dal punto di vista energetico.

L’innovazione geotermica in Islanda

Che si tratti di pannelli solari, parchi eolici o produzione geotermica su piccola scala, l’obiettivo perseguito da paesi e comunità in tutto il mondo è il medesimo: l’indipendenza energetica. Il ricorso all'energia geotermica per il raggiungimento di tale fine, tuttavia, dipende spesso dalle risorse naturali a disposizione e dalla loro accessibilità. L'Islanda trae il 25% della propria energia da impianti geotermici e il 90% della popolazione può contare sul calore proveniente da tale fonte, la maggior parte del quale è generato da impianti su larga scala. Il più grande generatore di energia dell'isola, la centrale elettrica di Hellisheidi, vanta una potenza di 303 MW ed è il sesto impianto geotermico più grande al mondo.


La centrale geotermica di Hellisheidi

L'abbondanza di pozzi geotermici che caratterizza questo paese ha reso l’installazione di impianti geotermici su piccola scala un'opzione altrettanto fattibile. Mannvit, una compagnia energetica islandese, sta progettando una serie di infrastrutture pensate per fornire delle valide alternative agli impianti su larga scala. Il responsabile della divisione geotermica di Mannvit, Kristinn Ingason, ha recentemente parlato dello sviluppo di impianti portatili di piccole dimensioni che impiegano il calore residuo degli impianti più grandi. Come illustrato da Ingason, le infrastrutture note come teste di pozzo sono appositamente progettate per fare uso dell'energia geotermica a temperature più basse, che in genere non viene utilizzata da impianti su larga scala come quello di Hellisheidi. Esse sono costruite in prossimità dei pozzi geotermici al fine di sfruttare l'alta pressione che fuoriesce dal sottosuolo per generare energia.

Una risposta alle esigenze energetiche delle comunità remote

Una delle maggiori innovazioni in fatto di impianti geotermici su piccola scala progettati per comunità remote è rappresentata dal progetto congiunto a matrice olandese-indonesiana noto col nome di MiniGeo: ha dimensioni paragonabili a quelle di un container per un impianto a funzionamento continuo, è pressoché privo di emissioni di CO2 ed è in grado di generare da 100 kW a 1 MW di energia elettrica. If Technology, la società alla base del progetto MiniGeo, vanta già una significativa esperienza nel più ampio mercato geotermico grazie a un’importante intuizione: aver individuato nella mini-geotermia una possibilità concreta per le comunità remote di raggiungere l’indipendenza energetica. A detta della stessa azienda, gli impianti da loro prodotti avrebbero il potere di democratizzare il consumo energetico, offrendo alle comunità remote un'alternativa a basso costo al più dispendioso allacciamento a una rete elettrica centralizzata.

Gli impianti rappresentano inoltre un’opzione green che potrebbe andare a sostituire i generatori diesel da cui queste comunità spesso dipendono, specialmente nei paesi in via di sviluppo. Nonostante i mini-impianti geotermici non siano pensati per fare concorrenza alle reti strutturate, “in uno scenario in cui la rete elettrica non è comunque presente, ciò costituisce un fattore irrilevante, poiché appunto non esiste alcuna possibilità di allacciamento alla rete. In un simile contesto, gli impianti MiniGeo arrivano quindi a rappresentare una fonte di energia molto competitiva", si legge sul sito di notizie in ambito geotermico Think GeoEnergy. Rapportati ai costi di altre soluzioni energetiche di tipo rinnovabile o convenzionale che non prevedono la connessione alla rete, i mini-impianti geotermici si affermano come i più vantaggiosi. Il funzionamento degli impianti MiniGeo è associato a costi pari a 0,1-0,2 dollari per kWh, rispetto a 0,3 dollari dei pannelli fotovoltaici e a 0,5 dollari dei generatori diesel non connessi alla rete.

L'isola indonesiana di Haruku sarà la prima a testare gli impianti MiniGeo, che andranno a sostituire i generatori diesel che producono 1,5 MW di energia per circa 25.000 abitanti. Altri esempi di impianti geotermoelettrici autonomi su piccola scala sono stati rilevati, ad esempio, in Giappone, ma sono le piccole comunità insulari a rappresentare il banco di prova ideale. Sebbene i progetti volti alla realizzazione di impianti geotermoelettrici nelle Isole Salomone e nella Repubblica di Vanuatu siano stati accantonati, diverse isole dei Caraibi potrebbero presto beneficiare di queste nuove infrastrutture.

Come si prospetta il futuro?

Il mercato geotermico su piccola scala può già vantare alcuni pioneristici utilizzatori. Tuttavia, l’adozione di tale tecnologia è spesso frutto della volontà di singole città o regioni che credono in questo particolare concetto energetico, piuttosto che della sua inclusione all’interno di una strategia energetica a livello nazionale. Esistono ancora svariate sfide da superare in termini sia tecnologici che commerciali, ma la versatilità dell'energia geotermica su piccola scala —sia nel garantire l’indipendenza energetica alle comunità, sia nel riutilizzo di risorse energetiche che andrebbero altrimenti sprecate— la renderà sicuramente una scommessa vincente sul lungo periodo.