Proseguendo un percorso già intrapreso attraverso le diverse forme di energia, le tecnologie ad esse connesse e le potenzialità di sviluppo, arriviamo ad uno degli argomenti più interessanti ed attuali, soprattutto per l'Italia, ovvero la geotermia. Fonte energetica di cui molto si parla ma non sempre con esattezza, la Geotermia è indubbiamente una delle possibilità più evidenti di energia alternativa soprattutto perchè già disponibile e utilizzabile. Per capirne meglio le caratteristiche e le potenzialità, abbiamo posto una lunga serie di domande a Marco Calò, ricercatore nell'equipe “Sismologie” dell'Institut de Physique du Globe dell'Università di Strasburgo. Marco Calò partecipa al Progetto Europeo GEISER, condotto da 15 partner tra i quali l'Università di Strasburgo e l’INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia italiano).

Actas: Per cominciare sarebbe interessante poter dare una definizione esatta della Geotermia, disciplina di cui si parla troppo per sentito dire e le cui caratteristiche non risultano sempre del tutto evidenti.

Calò: Per geotermia si intende quella disciplina che studia e cerca di capire come sfruttare le fonti di energia e di calore prodotte all'interno della terra. Essenzialmente lo sfruttamento dell'energia geotermica può avvenire secondo diverse modalità. L'energia geotermica la si può sfruttare direttamente per una casa, e in questo caso viene definita a bassa entalpia ed utilizzata per il riscaldamento o per la climatizzazione, essendo in grado di mantenere costante la temperatura. Ha un grande indotto industriale perché anche il privato può far realizzare dei piccoli pozzi, raggiungendo una profondità anche piuttosto bassa (da qualche metro a qualche decina di metri) dove il clima non ha influenza e la temperatura è costante.

Actas: Quella che si usa nelle case passive, per intenderci.

Calò: Quella che si usa nelle case passive o nei piccoli condomini. Non è molto oneroso come sviluppo dal punto di vista economico anche se ovviamente ci sono certo dei criteri da rispettare. Esiste poi quella che viene definita a media entalpia. Si fanno dei pozzi molto più profondi, che arrivano anche a 1000-1500 metri di profondità, e che riescono a sfruttare più calore. A quella profondità le temperature delle rocce possono arrivare e superare gli 80 gradi. Viene utilizzata sempre per il riscaldamento ma di grandi condomini o quartieri. A Parigi, per esempio, stanno realizzando un intero quartiere riscaldato con impianti geotermici di questo genere (a dire il vero l’aeroporto Orly di Parigi è già tutto alimentato a geotermico dal punti di vista della climatizzazione).

Actas: Anche la Svezia utilizza molto questo tipo di energia...

Calò: Sì. Quando si parla di geotermia, molti pensano che sia utilizzabile solo in zone particolarmente adatte per esempio per la vicinanza di un vulcano o di altre forme di energia geotermica. Invece è un'idea da sfatare perché l'energia geotermica si può sfruttare non appena l'influenza del clima all'interno della terra non avviene più. A 5 metri di profondità in Francia, per esempio, la temperatura è a 15/18 gradi. Quindi semplicemente facendo passare dell'acqua a questa profondità, attraverso dei tubi interrati, la si porta a quella temperatura. D'inverno, è ben diverso il costo energetico per portare la temperatura dell'acqua da 3 gradi a 50 gradi piuttosto che da 18 a 50 gradi. D'estate è, ovviamente, il contrario. Quando fuori ci sono 40 gradi e tu hai una rete d'acqua che fai passare nel tuo appartamentino, hai un sistema di climatizzazione a costi ridottissimi perché l'energia elettrica che tu 'sciupi' è solo quella per la pompa che fa circolare l'acqua.

Actas: Immagino sia anche più sana, visto che non si tratta di asciugare l'aria dell'ambiente...

Calò: Questo dipende anche dall'ottimizzazione ingegneristica. Esiste poi un terzo tipo di geotermia, quella che ultimamente sembrerebbe avere più spazio nella ricerca, quella che viene definita ad alta entalpia, ovvero sfruttare il calore della terra a grandi profondità. In Francia, in Alsazia in particolare, si arriva con dei pozzi a 5000 metri di profondità dove vengono raggiunte temperature delle rocce piuttosto elevate (circa 200 gradi). L'acqua viene portata in profondità, viene fatta riscaldare, viene riportata in superficie. A quelle temperature appena viene riportata in superficie diventa vapore e fa girare delle turbine che producono la corrente elettrica. Grande vantaggio della geotermia è che è una fonte quasi inesauribile, nel senso che si esaurirà quando si esaurirà la terra. E' ovvio che ci sono zone che sono più favorevoli e zone che sono meno favorevoli però non è soggetta a tutte quelle variabili che invece influenzano altre energie rinnovabili come l'eolico o il solare. Queste ultime hanno una produzione che può essere molto proficua in certe giornate e nulla in altre. La produzione della geotermia, invece, è continua. Può lavorare con regolarità per tempi relativamente molto lunghi senza inquinare.

Actas: Lo sfruttamento della geotermia quindi non comporta produzione di CO2 o comunque di inquinanti?

Calò: Non comporta nessuna produzione di questo genere perché nulla viene bruciato, ciò che viene sfruttato è direttamente l'energia fornita dalla terra.

Actas: Per portare quest'acqua in profondità servono ovviamente delle pompe e quindi dell'energia. Si riesce ad utilizzare energia prodotta dalla stessa centrale?

Calò: Certo. Il progetto al quale collaboro è un progetto pilota cominciato nel 1987, per il quale sono stati scavati tre pozzi. Per ciascun di essi è stata fatta quella che viene chiamata in gergo tecnico la stimolazione di un pozzo ovvero hanno iniettato acqua ad alta pressione per frantumare le rocce e mettere in comunicazione questi due punti da un punto di vista idraulico. Questa piccola centrale oggi produce corrente elettrica per soddisfare le esigenze della centrale stessa e di tre paesi che corrispondono ad una bacino di utenza di circa 15.000/20.000 persone. E si trattava solo di un esperimento! Noi in Italia lo abbiamo già. Le centrali geotermiche sono già realtà. L'Italia è stato un paese pioniere. La prima centrale geotermica è nata a Larderello nel 1908. Distrutta durante la guerra, le centrali sono state ricostruite negli anni 60 ed oggi produce circa 800MW annui di corrente elettrica. Una centrale nucleare può essere programmata per produrre un 1/1,5 GW (le più grandi). Quindi si può dire che Larderello ha le stesse dimensioni di una grandissima centrale a carbone e di una media centrale nucleare. Ci sono paesi come l'Islanda che hanno fatto della geotermia la fonte dell'85/90% del proprio fabbisogno elettrico.

Actas: E' quindi un'energia che si può considerare efficacemente sostitutiva sia del nucleare che di altre fonti energetiche tradizionali.

Calò: E' una delle grandi sfide dei prossimi vent'anni, senza dubbio. La Germania l'anno scorso, prima ancora dell'onda emotiva di Fukushima, ha finanziato 90 progetto nazionali (come governo quindi non con fondi europei) sulla ricerca e lo sviluppo della geotermia. Nella sola Germania! Leggevo la settimana scorsa che la Francia ne ha una settantina quest’anno.

Actas: L'idea quindi di lasciare il nucleare in fondo già c'era?

Calò: Sì, infatti. Per quanto riguarda la Francia posso dire che il mio primo anno di post-doc è stato pagato dalla società elettrica francese che ha preferito pagare una persona per fare ricerche in geotermia piuttosto che investire per fare ricerca nel nucleare.

Actas: Una delle paure più diffuse legate alla geotermia è che scavando i pozzi e andando quindi in qualche modo a modificare la situazione nelle viscere della terra, si possano innescare dei terremoti.

Calò: Io mi occupo esattamente di questo, della sismicità associata ai réservoir geotermici. Inevitabilmente quando si introducono o si sottraggono dei fluidi all'interno della terra si creano delle instabilità, soprattutto in alcuni momenti particolari della progettazione della centrale geotermica. Il principio è basato su due soli pozzi ma nella realtà si fanno delle vere e proprie batterie di pozzi. In California hanno una rete di circa 350 pozzi in una zona a 100 km da San Francisco che si chiama Mayacamas Mountains, in piena zona della faglia di San Andrèas, dove c'è la più bella centrale geotermica degli Stati Uniti in un complesso di una ventina di centrali. Come dicevo, quando si inseriscono o si sottraggono dei fluidi si variano quelli che sono gli equilibri all'interno della terra. Soprattutto durante i periodi di stimolazione di un pozzo, ovvero quando si cerca di aumentare il grado di connettività tra due pozzi per far circolare più acqua e quindi sfruttarli meglio. Come funziona il procedimento? Viene iniettata acqua ad alta pressione e si frantumano le rocce. Quando si frantumano le rocce si creano dei mini-terremoti. Si tratta di terremoti molto piccoli che non vengono avvertiti dalla popolazione e che noi registriamo per capire come funziona e come reagisce il sistema. A volte qualche terremoto è un po' più grosso e viene avvertito dalla popolazione locale. Questo accade perché ci sono faglie o strutture geologiche pre-esistenti che possono essere sollecitate e provocare terremoti, come succede normalmente e come è successo a Soultz o a Basilea ed anche in California. Si tratta di terremoti che vengono detti “indotti” perché è l'uomo che li induce. Bisogna però capire che bisogna avere un'educazione al terremoto. Non sono terremoti di grande entità perché la parte che viene perturbata durante la stimolazione è infinitamente piccola rispetto a quella che è la faglia capace di produrre un terremoto potenzialmente pericoloso. In California iniettano acqua sulla faglia di San Andrèas senza paura proprio perché hanno un'educazione al terremoto. In una zona come l'Italia, dove se uno guarda la carta della sismicità vede che ci sono all'incirca 30/40 terremoti al giorno, averne uno in più o uno in meno e per di più di una magnitudo tale da produrre danni ad una popolazione educata, non è un problema. Quando dico educata intendo nella costruzione di edifici anti-sismici. Non c'è da aver paura di questo.

Actas: In effetti i terremoti vengono prodotti regolarmente anche da altre pratiche, quali l'estrazione del metano, senza conseguenze.

Calò: Qualsiasi tipo di estrazione, come anche petrolio, gas metano, i grandi utilizzi della falda idrica si è dimostrato che producono una sismicità perché fanno variare gli equilibri. Io studio queste cose perché il potenziale per noi è enorme. Cosa succede se tu stimoli una faglia, in questo caso per poterne utilizzare il calore? Ti rendi conto che produci un terremoto che però è molto più piccolo di quello che potrebbe produrre tutta la faglia. In corso ci sono degli studi che vorrebbero sfruttare questo principio, che si è scoperto da poco, per poter scaricare le faglie pericolose. E' infatti meglio avere un terremoto distruttivo o tanti piccoli terremoti causati dall'uomo capaci di scaricare la faglia? Ci sono molti studi in corso e la comunità scientifica è molto attenta.

Actas: Se ho ben compreso, anziché fare grandi investimenti per studiare le potenzialità di prevenzione del terremoto, lo si regola e lo si diluisce nel tempo?

Calò: Ci sono i russi che stanno facendo tanti studi su questo tipo di ricerca derivanti dalle attività estrattive. Infatti di terremoti causati dalle miniere ce ne sono stati molti. Quelli in Cina causati dalle miniere sono stati di proporzioni enormi. Andando a scavare, hanno perturbato alcuni equilibri e hanno prodotto terremoti anche di grande magnitudo. A Basilea, nel 2006, c'è stato un terremoto di magnitudo 3,6 associato all'attività di esplorazione per un réservoir geotermico nella zona di Basilea. Il progetto è stato interrotto per volontà della popolazione che si è spaventata ma in realtà la causa è stata la cattiva informazione da parte dell'industria che voleva sfruttare l'energia geotermica perché non ha messo al corrente in maniera corretta la popolazione. In realtà in quel caso non si trattava di una magnitudo così grande. Basilea ha subito nel 1356 un terremoto ben più grave, di magnitudo 5,8, che l'ha rasa al suolo. In realtà non è il terremoto in sé che è pericoloso, salvo in casi specifici come lo Tsunami, ma è piuttosto la casa costruita male che è pericolosa. Di per sé non è mai morto nessuno per un terremoto...

Actas: Ne consegue che la geotermia può avere anche una funzione di protezione?

Calò: In paesi come la Francia o la Germania, tantissimi fondi cominciano ad essere investiti nella ricerca in questa branca perché il potenziale non è solamente diretto al fabbisogno energetico, che rimane il principale motore, ma anche a tutte quelle attività collaterali legate alla ricerca di base. Riuscire a capire come funziona una faglia realmente perché sei tu che comandi quando farla muovere e quindi non devi aspettare che si verifichi il fenomeno cercando di mettere lo strumento in modo idoneo, è un grande passo. E' un laboratorio che hai a portata di mano per poter capire i fenomeni tipici della terra. Una doppia finalità, ricerca applicata finalizzata allo sfruttamento, e ricerca teorica, che permette di conoscere meglio la terra e prevenire grandi rischi per la popolazione.

Actas: Del resto, come fonte di energia è già ampiamente in uso...

alò: Certo. Finora in Italia e in tantissimi altri paesi, la gestione dell'energia elettrica è sempre stata centralizzata: una grande centrale che serve un grande territorio. Con tanti costi di trasporto e gestione della corrente. Bisogna pensare quanto costa, per esempio, portare la corrente elettrica in luoghi non facilmente accessibili. E ai costi bisogna aggiungere il rischio di incidente. Più è distante il luogo di uso, più bisogna portarla ad elevato voltaggio per ridurre la perdita inevitabile. Ormai bisogna pensare che le strutture devono essere decentralizzate. Una piccola centrale che serve per esempio dei comuni montani, è ormai una soluzione super-efficace. Nelle Antille Francesi, l'isola della Bouillante (il cui nome la dice già lunga), è completamente autonoma grazie a delle centrali geotermiche installate sul vulcano. E per noi che in Italia abbiamo una storia geologica dove i vulcani partono dalla provincia toscana fino al canale di Sicilia, riuscire a sfruttare questa energia significherebbe l'indipendenza energetica.

Actas: Potremmo per esempio sfruttare piuttosto l'energia idro-elettrica per il nord e la geotermia per il centro-sud e le isole.

Calò: E' normale che ci sia un'integrazione. Ormai non bisogna più pensare alla sola centrale a carbone ma piuttosto ad un mix di soluzioni. Un esempio. La società elettrica francese sta co-partecipando al finanziamento di una piccola centrale geotermica che viene dichiarata a media entalpia (verrà utilizzato il calore della terra a temperature di circa 150 gradi) non per produrre corrente elettrica ma per fornire il calore necessario ad una fabbrica di essiccazione di cereali. La fabbrica oggi deve comprare la corrente (prodotta con il nucleare) per poi trasformarla in calore per accendere i forni e seccare i cereali. La società elettrica francese gli ha proposto di co-pagare una centrale geotermica e di trasformare i forni con centraline di calore (i cereali si essiccano a 60 gradi circa). Quindi sfruttare direttamente il calore sul posto. Risparmio per la società elettrica e risparmio per l'impresa in termini di CO2 e di denaro. Un beneficio totale.

E' stato programmato che in 6-8 anni l'azienda ammortizzi i costi della costruzione della centrale in termini di risparmio di energia elettrica. Un pozzo a 3000 metri di profondità costa circa un milione di euro. Le pompe costano un milione e mezzo di euro. Quindi un impianto che costa 5/6 milioni di euro in 6 anni viene ammortizzato in termini di risparmio di corrente elettrica.

Actas: Il risparmio è enorme!

Calò: Significa che per i prossimi 50 anni quell'azienda avrà solo guadagni. Non bisogna essere economisti per capire i vantaggi!

Actas: Certamente. Inoltre questa scelta rendendo l'azienda più competitiva, le consente di pagare i costi del lavoro senza problemi e la porta a rimanere legata alla località. Non avrà insomma la tentazione di spostarsi per risparmiare.

Calò: Certo! Perché loro pagano tantissimo per poter trasformare la corrente elettrica. Un forno sciupa molta energia. Basta pensare al semplice forno di casa che già consuma 1000W. Quando si legge l'indicazione 2000W, per esempio su un asciugacapelli, bisogna capire cosa significa. Se il calore te lo puoi produrre in casa senza dover emettere anidride carbonica per produrre la corrente elettrica ci hai guadagnato tre volte in tre direzioni diverse.

Actas: La situazione in Italia qual'è, aldilà delle centrali storiche?

Calò: Bisogna fare riferimento anche a quelli che sono gli orientamenti del governo. Fino al mese scorso tutti gli incentivi erano stati soppressi (perlomeno stando alle informazioni giunte dai media). Quello che posso dire io è semplicemente che nei vari convegni cui partecipo c'è qualche piccola azienda del nord-Italia che mostra qualche interesse ma è una componente di interesse infinitamente piccola rispetto a quella europea. Si tratta sempre di piccoli investimenti.

Actas: La bassa entalpia, invece, è accessibile direttamente anche al privato.

Calò: la bassa entalpia è ormai una realtà tecnologica che fondamentalmente è già in campo da tantissimo tempo. Tutto sta nel capire come abbattere i primi costi di produzione. Là deve essere lo stato ad incentivare.

Actas: La diffusione dipende anche dall'esistenza di una classe di architetti e di ingegneri competenti nel settore...

Calò: Il problema più grosso, e che fa anche un pochettino rabbia, è che quando vai in un convegno ci sono tantissimi italiani che lavorano in geotermia, ma sono tutti italiani che lavorano all'estero. A Napoli stava partendo un progetto per sfruttare il reservoir de i Campi Flegrei e tutto è stato bloccato da una serie di articoli usciti con dichiarazioni allarmanti sui pericoli di terremoto associati all’attività geotermica. Abbiamo fatto una figuraccia perché l'Unione Europea sta pagando un progetto da 7 milioni di euro nel quadro del quale è inserito questo progetto di Napoli. Bisognerebbe certamente capire meglio le motivazioni, però...

Inoltre quando dicono che la geotermia può essere pericolosa dovrebbero andare nella zona di Ravenna dove l'estrazione del gas ha portato ad un abbassamento del terreno fino a 2 metri. Essendosi abbassato il livello del suolo fino a questi livelli, adesso, quando adesso il Po rischia di esondare, è altissimo il rischio di inondazione. La piana del Po in quell'area è stata letteralmente sgonfiata e quindi il fiume si ritrova ad una quota superiore.

Actas: Peraltro sono problemi che sono noti già dagli anni 70.

Calò: I primi articoli scientifici dedicati all'attività sismica indotta dall'uomo risalgono già agli anni 70

Actas: Mentre invece la geotermia non toglie nulla in sé e per sé...

Calò: Il ciclo in effetti è continuo, e quindi niente viene rimosso, però vengono modificati i campi di sforzo. Quindi quando si fa circolare dell'acqua in un'area che è tettonicamente attiva, si possono facilitare in qualche modo degli scivolamenti che sono comunque molto più piccoli di quello che è la faglia. Bisogna infatti sempre pensare a quella che è la dimensione delle cose: un terremoto di magnitudo 5 è già un terremoto che se avviene a pochi chilometri di profondità può provocare molti danni. Per produrlo è necessaria una faglia che ha una lunghezza di 3-4-5 chilometri. Un pozzo quando viene stimolato può interagire con la roccia al massimo nell'ordine di qualche centinaio di metri. Quindi si può capire qual'è la perturbazione che si può fare all'interno di un sistema rispetto a quelli che sono i sistemi che possono provocare danni. Pensiamo alla Sicilia: a Messina abbiamo avuto un terremoto di magnitudo 7,6 nel 1908, non bisogna dimenticarlo, nel catanese dobbiamo, tra virgolette, 'ringraziare' un terremoto del 1692 che ci ha regalato la Valle di Noto regina del barocco siciliano, a Palermo nel 2002 c'è stato un terremoto di 5,6 a30 km di distanza. E tanti altri ce ne sono stati in varie regioni d'Italia. Perciò produrre terremoti di un'entità così piccola come quelli che si sono osservati fino ad ora negli studi dei reservoirs geotermici nella nostra terra quanto ci cambierebbe la vita?

Actas: Specialmente se controllati...

Calò: Gli studi in questo momento sono proprio mirati a questo, a capire quanto grande può essere un terremoto prodotto da un'attività di esplorazione e di utilizzo, che tengo a ricordarlo può essere non solo quella geotermica ma anche l'attività estrattiva. 

Giulia Silvestrini

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