Una intervista al docente di Geochimica e Vulcanologia dell'Università di Firenze per approfondire alcuni aspetti controversi sulla geotermia

Il Piano di indirizzo energetico della Regione Toscana (Pier) pone la geotermia tra le fonti da sviluppare per raggiungere uno degli obiettivi che si pone, ovvero quello di attuare le raccomandazioni dell'Unione europea di aumentare del 20% la quota di energia prodotta attraverso le fonti rinnovabili. Una quota che per l’Italia significa il 17% di energie rinnovabili di cui una parte non ancora fissata spetterà alla Toscana. Il ruolo che si prevede di attribuire all’attività geotermica è dato da un incremento di 200 Mw rispetto ai 711 Mw installati prima dell’entrata in vigore del Pier. Un obiettivo che dovrà però fare i conti con le avversioni che già oggi la presenza degli impianti geotermici ha sui territori interessati.

Abbiamo chiesto a Marino Martini, docente di Geochimica e Vulcanologia all'Università di Firenze, un approfondimento su questa fonte energetica che già soddisfa una parte consistente, oltre il 30%, del fabbisogno di energia elettrica della Toscana.

La geotermia è inserita nel novero delle risorse rinnovabili, ma c’è chi mette in dubbio questa caratteristica. Ci spiega come stanno le cose?

<<L’energia geotermica è una risorsa potenzialmente rinnovabile e significativamente a buon mercato, che sfrutta una concentrazione naturale di calore all’interno della crosta terrestre che prende nome di campo geotermico.

Tale calore è estraibile mediante circolazione naturale o artificiale di fluidi e può essere utilizzato trasformandolo in energia meccanica o elettrica.

Un carattere particolare dei sistemi geotermici è lo stato dinamico, a differenza dei combustibili fossili (petrolio, gas) i cui accumuli sono ben delimitati ed esauribili nel tempo; un sistema geotermico viene invece ricaricato dall’ingresso di nuovi fluidi ed è quindi teoricamente inesauribile.

Un campo geotermico tipo quello descritto richiede tre condizioni naturali necessarie:

anomalia termica localizzata, come fonte di calore; permeabilità delle rocce sufficiente a permettere l’infiltrazione di acqua fino a profondità di diversi chilometri; copertura impermeabile.

Se queste condizioni non risultano sostanzialmente soddisfatte, non può esistere un campo geotermico che permetta lo sfruttamento energetico.

Nel caso ideale, la fonte di calore è ubicata in zone di vulcanismo attivo o geologicamente recente, rocce fratturate permettono l’infiltrazione di acque da un bacino di alimentazione sufficientemente esteso, la copertura è data da rocce caratterizzate da sostanziale impermeabilità.

Ovviamente, un campo geotermico è tanto più favorevole per lo sfruttamento quanto più si avvicina alle condizioni ideali.>>

E quali sono queste condizioni ideali?

<<Utilizzando una immagine che appartiene a comuni esperienze quotidiane, un sistema geotermico è raffigurabile come una pentola a pressione, che necessita una fiamma al di sotto, una fase liquida al suo interno, un coperchio ermetico al di sopra; in questo modo la temperatura all’interno può crescere ben oltre il punto di ebollizione dell’acqua a pressione atmosferica, e si possono realizzare processi di cottura impossibili con le pentole comuni.

Se apriamo la valvola, l’acqua contenuta viene emessa in forma di vapore; questa operazione riproduce in piccolo le perforazioni che raggiungono i fluidi profondi sotto pressione, producendo emissione di vapore che alimenta le centrali geotermiche. Se spengiamo la fiamma, o la quantità di acqua diventa insufficiente o si annulla completamente, o se il coperchio della pentola non è a tenuta ermetica, niente di quanto descritto può avvenire, sia nell’ambito ristretto di una cucina che laddove si tenti lo sfruttamento geotermico.>>

Quali sono le sostanze principalmente presenti nelle emissioni degli impianti geotermici dell’Amiata? Sono diverse da altre aree geotermiche?

<<Le sostanze presenti nelle emissioni degli impianti geotermici, che praticamente sono ovunque le stesse, derivano dall’alterazione che i fluidi ad alta temperatura producono nelle rocce con cui vengono in contatto; vengono così estratti, ed immessi nell’ambiente esterno insieme al vapore, gas (CO₂, H₂S, NH_3, H_2, He Ne, Ar, …) ed elementi solubili (Boro, Arsenico, Antimonio, Mercurio, Piombo, Ferro, Rame, ….) che potrebbero potenzialmente rappresentare fattori inquinanti.

Quali sono i principali sistemi di abbattimento per queste emissioni?

<<La condensazione dei vapori, effettuata soprattutto mediante le spettacolari torri, ha da sempre rappresentato il sistema più efficace di abbattimento, anche se in tempi più recenti è stato ritenuto utile integrarlo con procedimenti assai più sofisticati che utilizzano anche filtri per Mercurio e Idrogeno Solforato.>>

Una questione molto dibattuta riguarda le risorse idriche ovvero il problema dell’esistenza o meno di un collegamento tra la falda acquifera superficiale e i fluidi geotermici, e quanto il prelievo delle centrali possa influire sulla quantità e qualità dell’acqua in uscita dalle sorgenti. Ci può dire in base alla sua esperienza come sta la situazione?

<<Il bacino di alimentazione di un sistema geotermico è molto più esteso e profondo rispetto alla falda acquifera superficiale alimentata direttamente dagli eventi meteorici locali, ed è estremamente improbabile un collegamento che possa influire sulla quantità e qualità dell’acqua in uscita dalle sorgenti, che dipendono in maniera più diretta da fluttuanti condizioni di contributo meteorico naturale.

Riferendosi in particolare all’Amiata, se l’acquifero superficiale avesse potuto raggiungere quello geotermico, dovremmo concludere che sarebbe venuta a mancare la condizione di sovrapressione che è necessaria per l’esistenza di qualsiasi sistema geotermico.

La chiara evidenza che invece l’estrazione di vapore è continuata indicando che la sovrapressione in profondità si è mantenuta, e con essa la realtà geotermica amiatina, sembra negare ogni sostanziale alterazione della copertura e quindi toglie qualsiasi verosimiglianza ai rischi ipotizzati. Ritornando poi all’esempio casalingo fatto in precedenza, se la pentola a pressione funziona significa anche che il coperchio è chiuso ermeticamente.>>