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Cosa sono i campi geotermici

Le zone caratterizzate da un elevato e anomalo flusso di calore sono quelle dove è maggiore la liberazione di energia dal sottosuolo, tuttavia per poter utilizzare questa fonte energetica oltre alle rocce calde occorre un altro ingrediente fondamentale: l’acqua.
L’acqua, a contatto con le rocce calde nel sottosuolo, si riscalda e, se le condizioni di temperatura e pressione lo permettono, può anche passare allo stato di vapore. Per comprendere i fenomeni in queste zone anormalmente calde, occorre ricordare che la temperatura alla quale l’acqua si trasforma in vapore dipende dalla pressione: alla pressione di 1 atmosfera (atm), la temperatura di vaporizzazione, come ben sappiamo, è di 100° C, ma a 10 atm (corrispondenti alla pressione di una colonna di 100 m di acqua, o di circa 30 m di roccia), sale a 180° C. In questo modo, quindi, le pressioni elevate mantengono l’acqua allo stato liquido anche a temperature molto più elevate dei 100° C ai quali siamo abituati ad associare l’acqua che bolle nella pentola!
Le aree dove un elevato flusso di calore riscalda le acque sotterranee si dicono campi geotermici e in genere vengono distinti in sistemi geotermici ad alta e bassa temperatura (detti anche sistemi ad alta e bassa entalpia). Sono queste le aree dove è possibile, con opportune tecnologie, sfruttare l’energia naturale della Terra per produrre energia elettrica, per il riscaldamento domestico e per diversi altri usi industriali: un’energia disponibile gratuitamente e rinnovabile. Purtroppo, i campi geotermici in grado di produrre una buona quantità di energia non sono molti, nel mondo.
Com’è fatto un campo geotermico?
I sistemi geotermici somigliano un po’, nella loro struttura, alle trappole per idrocarburi e anche le tecniche per individuarli, che si avvalgono di prospezioni geofisiche, sono molto simili a quelle utilizzate nella ricerca petrolifera.
Un sistema geotermico è costituito da:

• una fonte di calore (per esempio, un magma in via di raffreddamento);
• un acquifero, cioè una formazione geologica permeabile, dove le acque si possano infiltrare e possano circolare liberamente attraverso pori o fratture;
• una roccia impermeabile di copertura che funga da “trappola” per le acque calde, impedendo loro di disperdersi in superficie e mantenendole sotto pressione.

Perchè sia possibile uno sfruttamento duraturo di questa risorsa energetica è infine necessario che vi sia una costante ricarica di acque provenienti dalla superficie, in genere acque meteoriche, che possano “ricaricare” l’acquifero, integrando i quantitativi di acque prelevati dall’uomo: dove non è così, occorre reimmettere artificialmente i fluidi prelevati.