L'energia geotermica si trova solitamente vicino ai vulcani attivi.
Eric Gaba, CC BY-SA

L'Islanda sta per attingere acqua calda come la lava. Diversi chilometri sottoterra, una perforatrice di nome Thor lo farà presto penetrare l'area attorno a una camera di magma, dove la roccia fusa dalla Terra interna riscalda l'acqua che è penetrata attraverso il fondo marino. Questa acqua - fino a 1,000 ° C e satura di sostanze chimiche corrosive - verrà infine convogliata verso la superficie e il suo calore sarà trasformato in energia utilizzabile.

Si tratta di una grande sfida ingegneristica, che potrebbe inaugurare una nuova era di produzione di energia geotermica. I progetti geotermici esistenti in tutto il mondo richiedono acque riscaldate a meno di 300 ° C, quindi perché andare a questo sforzo e spese extra?

La risposta è semplice: l'acqua alle temperature più estreme esiste in uno stato descritto come "supercritico", Dove non si comporta come un vero liquido, né un vero gas, ed è in grado di trattenere una quantità fenomenale di energia. L'acqua ipercritica può generare fino a dieci volte più potenza rispetto alle fonti geotermiche convenzionali.

L'Islanda è una nazione costruita sui vulcani 130 che riposano sopra a confine piatto divergente che porta un rifornimento continuo di magma caldo e fresco dal mantello a pochi chilometri di distanza. Gli islandesi hanno capitalizzato su questo, e ora generano oltre un quarto della loro elettricità geotermico, accesso all'acqua bollente a temperatura entro 2km dalla superficie.

I Islanda Progetto Deep Drilling (IDDP) è stato istituito per scoprire cosa succede a profondità sotto 4km nella crosta islandese. In 2009, durante la loro prima gamba di perforazione, accidentalmente colpire una tasca magmae alla fine ha stabilizzato il sistema per creare il il vapore più caldo mai prodotto nell'esplorazione geotermica: 450 ° C.

Il secondo pozzo ora trivellato mira a sfruttare l'acqua circolante profonda che penetra nella roccia intorno a una camera di magma sotto la penisola di Reykjanes vicino a Reykjavik.

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L'imbarazzo della ricchezza geotermica in offerta in Islanda è insolito, ma per nulla unico. Infatti, mentre il paese ha una delle produzioni di energia geotermica più elevate in termini di quota di energia totale, non è né il più alto, né è tra i primi cinque paesi per la capacità geotermica totale. In effetti, i paesi tra i primi cinque potrebbero essere una sorpresa.

Il più grande produttore di energia geotermica in assoluto al mondo è gli Stati Uniti, con circa 3,450 MW di capacità in 2015, in gran parte centrato in California (una tipica centrale nucleare produce circa 1,000 MW). Le prossime sono Filippine e Indonesia, rispettivamente a 1,870 e 1,340 MW. Il Messico e la Nuova Zelanda si dirigono a poco più di 1,000 MW ciascuno, e l'Islanda (665 MW) arriva settimo dietro l'Italia (916 MW).

I vulcani sono il fattore comune nelle risorse geotermiche di tutti questi paesi. Gli Stati Uniti hanno anche sfruttato l'enorme zona di faglia di San Andreas e la sua capacità di condurre calore e fluidi attraverso la crosta.

Alla ricerca del sito geotermico perfetto

Perché l'energia geotermica abbia successo, deve esserci calore, deve essere accessibile e devi essere in grado di spostare l'acqua intorno ad esso. Questi tre semplici requisiti possono essere difficili da trovare insieme.

In quasi tutto il pianeta il materiale caldo è semplicemente troppo profondo per essere economicamente a portata di mano. La temperatura della crosta terrestre generalmente aumenta di 25 ° C per ogni profondità 1km; perché il geotermico sia economico tale valore deve essere più vicino a 50 o anche 150 ° C / km. Ciò significa che devi essere vicino a qualcosa di geologico insolito: o crosta diluita (in modo da essere più vicino al mantello caldo), o caratteristiche come i bordi delle placche o i vulcani che possono dirigere il calore o il magma verso la superficie.

Se questa condizione è soddisfatta, devi comunque essere in grado di spostare l'acqua. Le rocce non sono tutte uguali, in quanto alcune possono consentire all'acqua di scorrere facilmente attraverso i pori e i confini tra i grani, mentre altre sono più simili a una barriera. Se l'acqua non può fluire nel pozzo, allora non può essere portata in superficie.

Se l'area calda non ha acqua naturale, gli ingegneri possono pomparne alcuni. Tuttavia, se le rocce lo impediscono di fluire e disperdersi, l'acqua si limiterà a raffreddare l'area immediatamente attorno al pozzo, rendendola inutile in termini geotermici.

Come con l'oro, elementi di terre rare o terreni agricoli buoni, la geologia di un'area controlla l'accesso a questa preziosa risorsa. Ovunque, con i vulcani attivi, si potrebbe trarre beneficio dall'esplorazione geotermica ad alta temperatura che è stata sperimentata dall'IDDP. Ciò include tutti i paesi del Pacifico Ring of Fire - un'opportunità forse per trarre qualche beneficio dai vulcani che punteggiano i loro paesaggi.

Circa l'autore

Pete Rowley, responsabile scientifico senior, scienze della terra, Università di Portsmouth

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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