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Energia geotermica

Energia geotermica

Dagli Etruschi a Larderello, passando per Dante Alighieri: la storia della geotermia deve tanto all’Italia. Le potenzialità del calore della Terra sono state utilizzate sin dalla Preistoria per trarne i più svariati benefici. Poi, dopo un lungo stop, all’inizio del Novecento un soffio di vapore ha acceso cinque lampadine…

Che cos'è l'energia geotermica

L’energia che sfrutta il calore della Terra

L’etimologia greca del nome dice tutto: geō, Terra, e thermós, caldo. Il calore proveniente dal cuore della Terra sottoforma di vapore ha accompagnato l’uomo in tutto il suo cammino ed è stato sfruttato in tutte le possibili declinazioni: per riscaldarsi, per cucinare, per alimentare complessi termali. Nell’Ottocento subentrarono i primi utilizzi industriali dell’energia geotermica, all’inizio del Novecento arrivò anche la possibilità di produrre energia elettrica.

L’ombelico del mondo geotermico è stato fino agli anni Sessanta il piccolo comune di Larderello, che ha mantenuto il primato globale della produzione di energia geotermica fino a quando - negli anni ’80 - la tecnologia non si è diffusa su larga scala nel resto del mondo. Nell’ultimo decennio Paesi come Stati Uniti e Islanda hanno ottimizzato l’utilizzo dei fluidi geotermici, presenti in abbondanza nei rispettivi territori, sfruttandoli soprattutto per il riscaldamento domestico: il 95% delle case islandesi viene riscaldato direttamente con i vapori provenienti dal sottosuolo.

Secondo i dati del report IRENA 2019, il geotermico contribuisce alla capacità globale delle rinnovabili con 13 GW di energia verde. La diffusione della geotermia è meno capillare rispetto alle altre rinnovabili: non in tutti i territori è possibile trovare nel sottosuolo una grande quantità di calore convogliata nella stessa area. Ciò non ne preclude tuttavia le potenzialità: a seguito della COP21 (Conference of Parties) di Parigi 2015, è stata lanciata, con il benestare delle Nazioni Unite la Global Geothermal Alliance, un’iniziativa per incentivare i Paesi del mondo con territorio geotermico a dare precedenza a questa risorsa rinnovabile per accelerare il processo di transizione energetica. 

La storia dell’energia geotermica

Tra letteratura, medicina e tecnologia

Gli albori della geotermia

Il rapporto tra l’uomo e l’energia della terra ha radici antichissime. Sin dalla Preistoria gli uomini hanno costruito i propri insediamenti vicino ad aree geotermiche attive per utilizzare i prodotti vulcanici, sfruttare il calore per cucinare e… per godersi i benefici delle acque termali!

Dagli Etruschi…

Gli Etruschi edificavano le loro città principalmente in corrispondenza di aree geotermiche e usavano i prodotti che ne derivano – alabastro, travertini, ossidi di ferro, fanghi termali – come merce di scambio. I resti più antichi del complesso termale etrusco di Sasso Pisano, in Toscana, risalgono al III secolo a.C.

…ai Romani

La passione per le terme è una delle tante che la civiltà etrusca ha trasmesso ai Romani. Cresce l’interesse geotermico per la Toscana e la sua Valle del Diavolo, così chiamata per la presenza di soffioni boraficeri e geyser. L’Aquas Volaternas e le Aque Populanie – oggi Larderello e Sasso Pisano – compaiono come importanti siti termali nella “Tabula Peutingeriana”, celebre carta stradale dell’Impero Romano. 

Il declino

Dopo la caduta dell’Impero di Roma il termalismo e l’uso dei sottoprodotti dell’energia geotermica subiscono un forte declino per tutta la parte iniziale del Medioevo.

Un’ispirazione “infernale”

Versan le vene le fummifere acque / per li vapor che la terra ha nel ventre / che d'abisso li tira suso in alto”. Così scriveva Dante Alighieri, toscano come la Valle del Diavolo, nel Libro VI delle Rime. Che quel paesaggio a lui ben noto sia stato di ispirazione per l’inferno della Divina Commedia?

La rinascita toscana

La balneoterapia e l’uso di minerali idrotermali ed altri sottoprodotti del calore terrestre cominciano ad avere una nuova fioritura in Italia, sempre in Toscana. A seguito della così detta Guerra delle Allumiere tra i Comuni di Firenze e Volterra, la zona oggi nota come Regione Boracifera - e con essa i depositi idrotermali associati alle manifestazioni geotermiche - passano sotto il dominio dei Medici.

Una speranza per la salute

Viene scoperto l’acido borico – che verrà poi largamente utilizzato in farmacia, soprattutto per le malattie degli occhi - nelle manifestazioni geotermiche toscane di Monterondo Marittimo e Castelnuovo Val di Cecina. Diventa di fondamentale importanza ottimizzarne i processi di estrazione.

Il lagone coperto di De Larderel

L’ingegnere ed imprenditore francese François Jacques De Larderel sviluppa una tecnica per la raccolta del vapore emesso dai lagoni (le fessure del suolo da cui sgorgano acqua bollente ed emanazioni dal sottosuolo), con l’uso del “lagone coperto”. Una cupola semisferica in muratura posta sopra il lagone capta il vapore e ne permette l’uso come fonte di calore: alimenterà le caldaie necessarie a estrarre l’acido borico dai fanghi naturali. 

Viaggio nel sottosuolo

A dare manforte alle idee di De Larderel arriva l’ingegnere italiano Vincenzo Manteri. È lui che promuove le prime perforazioni per reperire il vapore dal sottosuolo, ottenendo così una produzione più elevata. 

Nasce Larderello

Il granduca di Toscana Leopoldo II riconosce i meriti di De Larderel e lo nomina conte di Montecerboli. In suo onore il nome della località, presso la quale si era formato un consolidato agglomerato industriale, viene mutato in Larderello

Il calore si espande

L’uso industriale dell’energia geotermica valica i confini italiani. A Boise, negli Stati Uniti, viene inaugurato il primo sistema di riscaldamento urbano.

La geotermia diventa elettricità

A Larderello Pietro Ginori Conti, direttore generale dal 1894, accende le prime cinque lampadine alimentate a geotermico, grazie a una macchina composta da un motore alternato accoppiato a una dinamo. 

Il primato italiano

Nasce in Italia la prima centrale geotermica del mondo: Larderello 1.

Giappone, Stati Uniti e Islanda

L’esempio italiano viene seguito da altre nazioni. Viene perforato il primo pozzo geotermico in Giappone, a Beppu, nel 1921 seguiranno gli Stati Uniti con The Geysers in California. Verso il 1928 l’Islanda comincia a sfruttare i fluidi geotermici, soprattutto acqua calda, per il riscaldamento degli edifici.

Distruzione e ricostruzione

Viene inaugurata la centrale Larderello 2. Durante la Seconda Guerra Mondiale tutti gli impianti della Regione Boracifera vengono distrutti. Dopo la ricostruzione, la terza centrale di Larderello diventa la più potente del mondo. La potenza installata raggiunge i 127.650 kW.

La geotermia nel mondo

La geotermia si espande. Un primo impianto geotermico entra in esercizio in Nuova Zelanda, l’anno successivo ne arriverà uno in Messico e a seguire in molti altri Paesi.

La svolta del ciclo binario

L’Unione Sovietica presenta il modello di centrale a ciclo binario: il geofluido cede calore ad un secondo fluido che lavora in ciclo chiuso nell’impianto termoelettrico, operando da caldaia. Una volta raffreddato, il fluido geotermico viene reiniettato nel sottosuolo. Questa tecnologia permette la generazione di energia elettrica da fonti a temperatura più bassa e agevola la diffusione del geotermico, anche se con un rendimento minore. 

The Geysers da record

In California la centrale geotermica The Geysers fa segnare il record mondiale di produzione di energia geotermica, con una capacità installata totale di 2.043 MW.

Geotermia per tutti gli usi

La geotermia è un’energia rinnovabile dalle potenzialità riconosciute e consolidate. Viene impiegata anche nelle pompe di calore: dalla balneologia al riscaldamento di ambienti, alle serre, all’acquacoltura e altri impieghi industriali.

Come funziona l'energia geotermica

Viaggio al centro della Terra

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Una centrale geotermica convoglia il calore della Terra per trasformarlo in energia elettrica. In zone particolarmente favorevoli del nostro Pianeta, dove la crosta è più sottile e frastagliata, il “respiro” viene imbrigliato da un pozzo d’estrazione, profondo fino a 3.000 metri, che permette ai vapori naturali di risalire verso la superficie ed essere instradati alla turbina.

La turbina trasforma l’energia cinetica del vapore ad alta pressione in un movimento meccanico, il quale - una volta trasferito ad un alternatore - diventa elettricità. La corrente viene quindi trasportata ad un trasformatore, che ne innalza la tensione e la distribuisce sulla rete.

Dopo esser stato utilizzato per attivare la turbina, il vapore viene incanalato verso un condensatore (o scambiatore di calore), il quale ne abbassa la temperatura e lo trasforma in acqua. Grazie ad una torre di raffreddamento, la temperatura dell’acqua viene ulteriormente abbassata.

A questo punto l’acqua fredda ha davanti a sé due strade: o viene utilizzata nel condensatore, dove contribuisce ad abbassare la temperatura del vapore, oppure viene reiniettata nel sottosuolo, dove si trasformerà di nuovo in vapore e darà nuova vita ad un altro ciclo di produzione per creare nuova energia verde. 

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Vantaggi dell'energia geotermica

Il calore verde

Un potenziale incredibile

Sin dal 2006 un report del Massachusetts Institute of Technology evidenzia come il potenziale geotermico presente sulla Terra potrebbe fornire energia verde al pianeta per 4000 anni.

Ininterrotta e costante

Giorno, notte, sole, pioggia: nessuna di queste situazioni influisce sull’esistenza dell’energia geotermica. Il calore della Terra è sempre pienamente disponibile

Bassi costi di gestione

Una volta realizzata, una centrale geotermica ha costi di gestione nettamente inferiori rispetto ad altre tecnologie.

Lo sapevi che?

Geotermia, cultura ed enogastronomia: la sfida possibile della Toscana

Come può un nugolo di paesini sulle colline toscane attirare oltre 60 mila visitatori in un anno, con trend in continua crescita? Con un’offerta culturale variegata - in grado di incuriosire grandi e piccini - ed una produzione enogastronomica di eccellenza, con la geotermia protagonista in diverse accezioni. A Larderello sorge il suggestivo Museo della Geotermia (oltre 30 mila ingressi annui) a fare da traino, mentre proprio all’interno della centrale Larderello 3 è stata realizzata nel 2017 un’arena per spettacoli teatrali e musicali. Percorsi naturalistici e di trekking come il Parco delle Biancane di Monterotondo Marittimo o quello delle Fumarole di Sasso Pisano, integrano la ricca offerta di turismo sostenibile.

Ma nel 2009, in Toscana, è nata anche la prima Comunità del Cibo a Energie Rinnovabili del mondo: un’associazione agroalimentare che raccoglie sotto la propria ala diversi imprenditori di settore. Cosa hanno in comune? Una ricca produzione enogastronomica d’eccellenza - prodotti caseari, basilico, birre artigianali, oli e vini – realizzata avvalendosi dell’utilizzo di energia geotermica.

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