Potenziale e benefici dell'energia geotermica

L'energia geotermica rappresenta una risorsa rinnovabile trasformativa che sfrutta il calore naturale della Terra per fornire soluzioni sostenibili di elettricità e riscaldamento. Nota per il suo fattore di capacità, l'energia geotermica offre una produzione stabile che non è influenzata dalle condizioni meteorologiche, rendendola un'alternativa sempre più attraente ai combustibili fossili convenzionali. Lo sviluppo dell'energia geotermica ha visto progressi significativi, supportati da incentivi federali e programmi di ricerca.

Gli esperti suggeriscono che anche una piccola frazione del calore terrestre potrebbe soddisfare il fabbisogno energetico globale, indicando il suo immenso potenziale nel contribuire alle future richieste energetiche promuovendo al contempo la sostenibilità ambientale. Si stima che i sistemi geotermici avanzati potrebbero fornire fino a 60 GW di elettricità pulita entro il 2050 solo negli Stati Uniti.

A livello globale, l'energia geotermica rappresenta attualmente circa l'1% della generazione di elettricità; tuttavia, progressi innovativi nelle tecnologie di estrazione, come i Sistemi Geotermici Avanzati (EGS), potrebbero aumentare significativamente il suo contributo al mix energetico. Uno studio indica che la generazione di energia geotermica negli Stati Uniti potrebbe vedere un potenziale aumento di 26 volte entro il 2050, evidenziando la sua promessa come attore principale nella transizione verso sistemi energetici a basse emissioni.

Tipi di energia geotermica

L'energia geotermica è categorizzata in diversi tipi basati sui metodi di estrazione e sulle applicazioni specifiche del calore derivato dall'interno della Terra.

Sistemi Geotermici Avanzati (EGS)

I Sistemi Geotermici Avanzati (EGS) sono progettati per espandere il potenziale dell'energia geotermica oltre i serbatoi naturalmente presenti. Questi sistemi iniettano acqua in formazioni rocciose calde e secche in profondità nel sottosuolo, creando serbatoi artificiali. Il processo prevede la fratturazione della roccia per migliorare la permeabilità, permettendo all'acqua di fluire e riscaldarsi prima di tornare in superficie come acqua calda.

Centrali geotermiche

Le moderne centrali geotermiche generalmente rientrano in tre tipi principali:

• Centrali a Vapore Secco: Questi impianti, come The Geysers in California, utilizzano il vapore direttamente dai serbatoi geotermici per far girare i generatori a turbina.
• Centrali a Vapore Flash: Queste centrali prendono acqua calda ad alta pressione dal terreno e la convertono in vapore quando la pressione si riduce in superficie.
• Centrali a Ciclo Binario: Queste centrali trasferiscono il calore dall'acqua calda geotermica a un liquido secondario con un punto di ebollizione più basso.

La tecnologia ORC di Turboden svolge un ruolo cruciale nelle centrali a ciclo binario, offrendo alta efficienza nella conversione del calore geotermico in elettricità. Le loro turbine assiali multistadio, sviluppate in collaborazione con Mitsubishi Heavy Industries, raggiungono elevate prestazioni in un'ampia gamma di condizioni geotermiche. L'azienda ha installato oltre 20 unità geotermiche in tutto il mondo, con progetti come:

• Palayan, Filippine – impianto ORC binario da 29 MWe che utilizza un ciclo a due pressioni per la massima efficienza.
• Animas, USA – impianto da 14 MWe operativo dal 2018.
• Velika Ciglena, Croazia – impianto da 17,5 MWe che utilizza sia acqua geotermica che vapore.
• Holzkirchen, Germania – sistema da 3,4 MWe + 10 MWth integrato con una rete di teleriscaldamento.
• Kirchstockach – 5,6 MWe
• Duernhaar – 5,6 MWe
• Sauerlach – 5,0 MWe + 4 MWth

Grazie ai suoi sistemi di condensatori raffreddati ad aria, il Ciclo Organico di Rankine assicura anche l'assenza di consumo d'acqua per il raffreddamento.

Risorse a bassa temperatura e coprodotte

L'energia geotermica a bassa temperatura viene sfruttata da fluidi geotermici con temperature inferiori a 150°C (300°F).

Le soluzioni ORC di Turboden si specializzano in applicazioni a bassa temperatura, permettendo ai progetti geotermici di operare efficientemente in aree precedentemente non praticabili. La capacità di utilizzare risorse tra 100°C e oltre 200°C estende lo sviluppo geotermico a regioni geografiche più ampie.

Potenziale dell'energia geotermica

L'energia geotermica ha un immenso potenziale come fonte di energia rinnovabile, specialmente negli Stati Uniti, con notevole potenziale in Utah e Nevada dove sono state identificate sostanziali risorse non sfruttate, ma anche in altri paesi come Islanda, Indonesia e Kenya. A differenza di altre rinnovabili, l'energia geotermica fornisce una generazione di energia di base costante, rendendola un componente prezioso di un mix energetico stabile per l'integrazione con altre fonti rinnovabili fluttuanti, come l'eolico e il solare.

Efficienza e sostenibilità

Le centrali geotermiche dimostrano un'efficienza eccezionale, operando tipicamente fino al 99% della capacità.

Applicazioni diverse

La versatilità delle applicazioni geotermiche si estende a molteplici settori, dall'alimentazione di processi industriali alla fornitura di teleriscaldamento. Le soluzioni di Turboden offrono configurazioni ibride che permettono agli impianti geotermici di fornire sia elettricità che energia termica per le reti di calore locali, aumentando ulteriormente il loro valore economico.

Benefici economici e ambientali

Investire in progetti geotermici genera crescita economica, inclusa la creazione di posti di lavoro e lo sviluppo locale. Gli incentivi migliorano l'economia dei progetti supportando al contempo gli obiettivi di sostenibilità.

Prospettive future ed esperienza industriale

Il futuro dell'energia geotermica è promettente, guidato da innovazioni tecnologiche, politiche governative e leader industriali esperti. Turboden, leader globale nei sistemi ORC, svolge un ruolo fondamentale nel far progredire la tecnologia geotermica offrendo:

• Soluzioni a ciclo binario ad alta efficienza
• Centrali elettriche personalizzabili da 5 MWe a più di 120 MWe
• Operazione remota e manutenzione predittiva per una maggiore disponibilità dell'impianto
• Flessibilità nella progettazione dei progetti, incluse configurazioni ibride con centrali a vapore tradizionali

Con oltre 40 anni di esperienza, 450+ impianti ORC in più di 50 paesi, e una capacità totale installata superiore a 1.050 MWe, Turboden si afferma come partner tecnologico chiave nella transizione energetica geotermica. La sua continua innovazione, supportata da Mitsubishi Heavy Industries, assicura che l'energia geotermica rimanga una pietra miliare nel panorama globale dell'energia pulita.