Sfruttare appena l’1% delle rocce supercalde potrebbe garantire oltre otto volte l’attuale produzione mondiale di elettricità.
Nel profondo sotto la superficie terrestre si trova una fonte immensa di energia che, secondo gli scienziati, potrebbe contribuire ad alimentare un futuro a basse emissioni di carbonio.
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Un numero crescente di ricercatori e aziende energetiche è ora in corsa per sfruttare la geotermia «superhot», una forma di energia molto antica ma al tempo stesso innovativa, che potrebbe fornire elettricità continua e a zero emissioni quasi ovunque sulla Terra.
All’inizio di quest’anno, l’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) ha messo in evidenza la geotermia superhot nel suo rapporto State of Energy Innovation (fonte in inglese), descrivendola come una promettente fonte di «energia pulita e costante» in grado di sostenere il passaggio dai combustibili fossili.
Ora uno dei progetti più osservati del settore sta muovendo i primi passi nello Stato americano dell’Oregon, dove la startup Quaise Energy afferma di voler costruire entro il 2030 quella che definisce la prima centrale geotermica superhot al mondo.
Che cos’è l’energia geotermica superhot?
L’energia geotermica utilizza il calore presente sotto la superficie terrestre per produrre elettricità o per fornire riscaldamento.
Il suo impiego come fonte di energia o di calore non è certo una novità.
In Islanda, l’acqua geotermica viene usata per riscaldare le case da quasi un secolo. Oggi circa il 30 per cento dell’elettricità del Paese proviene da fonti geotermiche.
Secondo l’IEA (fonte in inglese), gli impianti geotermici tradizionali si basano su serbatoi sotterranei naturali di acqua calda o vapore, che si trovano in genere nelle aree vulcanicamente attive o lungo i confini delle placche tettoniche della Terra.
La geotermia superhot punta ad andare molto più in profondità.
Questa tecnologia mira a rocce con temperature superiori ai 300 °C, in cui l’acqua entra in uno stato supercritico e può trasportare molta più energia rispetto ai sistemi geotermici convenzionali.
Secondo l’organizzazione non profit statunitense Clean Air Task Force (fonte in inglese), sfruttare anche solo l’un per cento di queste risorse potrebbe fornire oltre otto volte l’attuale produzione mondiale di elettricità.
Perché è così difficile?
La principale sfida, finora, è stata perforare abbastanza in profondità da raggiungere queste temperature estreme.
Secondo varie agenzie energetiche (fonte in inglese), i sistemi di perforazione convenzionali – spesso adattati dall’industria del petrolio e del gas – incontrano enormi difficoltà alle temperature e pressioni estreme che si trovano a diversi chilometri di profondità. I costi, inoltre, aumentano man mano che i pozzi diventano più profondi.
Per questo i ricercatori stanno esplorando tecnologie di perforazione alternative.
Quaise Energy prevede di utilizzare sistemi di perforazione tradizionali per le sezioni superiori dei pozzi in Oregon, per poi passare alla tecnologia a onde millimetriche (fonte in inglese) sviluppata al Massachusetts Institute of Technology, da cui la startup è nata come spin-off di progetti di ricerca.
Il sistema utilizza onde elettromagnetiche ad alta frequenza, simili alle microonde, per fondere e vaporizzare la roccia invece di tagliarla meccanicamente.
Se avrà successo, questo processo potrebbe consentire di raggiungere risorse geotermiche molto più profonde rispetto a quanto permettono oggi le tecnologie esistenti.
L’acqua verrebbe poi pompata nel sottosuolo, riscaldata dalla roccia circostante e riportata in superficie sotto forma di vapore per generare elettricità, prima di essere riciclata nel sistema.
Secondo Quaise, questo sistema potrebbe fornire 50 megawatt di energia rinnovabile sempre disponibile, sufficienti ad alimentare decine di migliaia di abitazioni. L’azienda spera poi di ampliare rapidamente il progetto a 200 megawatt, una potenziale svolta per un mondo che fatica a ridurre le emissioni pur tenendo il passo con la crescente domanda di energia.
Perché è importante?
A differenza del solare e dell’eolico, l’energia geotermica può funzionare in continuo, indipendentemente dalle condizioni meteo. Tuttavia, il crollo dei costi dei sistemi di accumulo a batteria sta aiutando le rinnovabili a fornire elettricità 24 ore su 24 a prezzi in grado di competere con i combustibili fossili, secondo un nuovo rapporto dell’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA).
I sostenitori sottolineano anche il ridotto impatto sul territorio della geotermia rispetto alle grandi distese occupate da parchi solari o eolici.
Non sorprende quindi che l’interesse per la geotermia superhot stia crescendo in tutto il mondo.
In Islanda, i ricercatori hanno di recente ottenuto 10 milioni di euro (fonte in inglese) di finanziamenti Ue per sviluppare progetti simili. Lo scorso anno anche la Nuova Zelanda (fonte in inglese) ha siglato un accordo di cooperazione con l’Islanda per sviluppare la tecnologia geotermica nell’ambito dei suoi piani di sicurezza energetica a lungo termine.
Gli esperti ritengono che questo tipo di energia potrebbe in futuro estendersi oltre le aree vulcanicamente attive. Secondo l’IEA, i progressi nella perforazione profonda potrebbero renderla praticabile in porzioni più ampie d’Europa, Asia e Nord America.
Per quanto promettente, la tecnologia è ancora lontana dal trasformare le reti elettriche a livello globale.
Non esiste ancora alcuna centrale geotermica superhot operativa a livello commerciale, e i ricercatori devono ancora dimostrare che i sistemi di perforazione, le formazioni rocciose nel sottosuolo e le infrastrutture energetiche possano resistere a condizioni così estreme per lunghi periodi.
Potrebbero emergere anche preoccupazioni ambientali.
Gli studiosi affermano che la perforazione geotermica può innescare piccoli terremoti, un fenomeno chiamato sismicità indotta. La maggior parte è troppo debole per essere avvertita, ma alcuni eventi possono essere significativi.
Nel 2017 un terremoto di magnitudo 5,4 sulla scala Richter ha colpito vicino a un sito geotermico a Pohang, in Corea del Sud, causando danni diffusi. Si ritiene che sia stato provocato proprio dalla sismicità indotta, dopo l’iniezione nel sottosuolo di fluidi ad alta pressione.
Eppure, sostengono i fautori di questa tecnologia, il potenziale ritorno è difficile da ignorare.
Secondo Clean Air Task Force, circa il due per cento dell’energia geotermica situata tra i tre e i dieci chilometri sotto la superficie terrestre potrebbe fornire l’equivalente di 2.000 volte l’attuale fabbisogno energetico degli Stati Uniti.