Lardarello, energia dal centro della terra

Durante lo sviluppo del nostro pianeta, particolari fenomeni magmatici fecero risalire i magmi fusi in superficie, in determinate zone della Terra. Oggi, in questi luoghi la crosta terrestre è più sottile ed il calore delle rocce del sottosuolo è dieci volte superiore alla media terrestre. Infatti, a circa 2 Km di profondità, si possono incontrare temperature di 300°C, che solitamente si trovano a 7-8 Km. La temperatura interna del nostro pianeta aumenta infatti a mano a mano che si scende in profondità. Questo aumento della temperatura è detto gradiente geotermico ed è di circa 3 gradi per ogni cento metri di profondità.
Da questa anomalia della conformazione della crosta terrestre, l'energia geotermica, contenuta sotto forma di calore nelle rocce del sottosuolo.
Per poter utilizzare questo calore del sottosuolo, è necessario un mezzo "di trasporto" che solitamente è l'acqua che circola sotto terra. A contatto con il calore delle rocce, l'acqua, si riscalda e formai serbatoi geotermici, dove l'alta temperatura è mantenuta da uno spesso strato di rocce impermeabili.Per ottenere energia, vengono prodotte artificialmente - o esistono già naturalmente - delle aperture - "fratture" nel caso siano state create dalla natura - come i pozzi. Nelle manifestazioni naturali una diminuzione di pressione e un'immediata fuoriuscita d’acqua calda, sotto forma di vapore dà luogo ai famosi soffioni boraciferi.
L'Italia è stato il primo paese al mondo a sfruttare l'energia geotermica, con il primo impianto di generazione realizzato nel 1913 a Larderello.
Attualmente sono attive centrali geotermiche a Larderello, Travale e Monte Amiata (in Toscana) e forniscono circa l'1,5% della produzione totale dell'energia elettrica nazionale. Enel gestisce in Italia 34 centrali geotermiche (26 delle quali nell'area boracifera tradizionale) per un totale di 700 MW di potenza installata.
Agli inizi del 2000 risultavano installati nel mondo impianti geotermici per una potenza totale di circa 8.000 MW, con una produzione di energia elettrica di circa 50 TWh. I Paesi guida sono: Usa, Nuova Zelanda, Italia, Islanda, Messico, Filippine, Indonesia e Giappone. Nel medio e lungo termine si prevede uno sviluppo della tecnica basata sull'utilizzo di rocce calde secche (hot dry rock) situate in profondità.
Gli esperti di molti Paesi, tra cui Usa, Giappone, Inghilterra, Francia, Germania, Belgio e Italia, stanno studiando la possibilità di perforare pozzi in zone dove non ci sono serbatoi naturali, e di iniettarvi acqua per farla scaldare dal calore della Terra, farla risalire da altri pozzi e infine utilizzarla come fluido energetico.
Già nel paleolitico fumarole, lagoni, geygers, getti di vapore, sorgenti d'acqua calda ed esalazioni di gas erano noti. Fenomeni suggestivi, attribuiti forse a divinità sotterranee che successivamente vennero utilizzate da Etruschi e Romani soprattutto per le cure termali: vicino Larderello si trovavano due importanti stabilimenti, le Aquas Volaternas e le Aque Populanie.
Il Medioevo rappresentò un periodo di stasi, ma con l'arrivo dell'anno Mille, anche l'estrazione e l'uso dei prodotti associati alle manifestazioni geotermiche ripresero. Un mercato che divenne fiorente nel Rinascimento, tanto da generare continue dispute tra le varie città toscane per il possesso delle aree termali. All'epoca venivano studiate e applicate le proprietà terapeutiche dell'acido borico - acque, fanghi ed esalazioni gassose - nella cura delle più varie malattie.Nel 1799, Paolo Mascagni, celebre anatomico, fisiologo e chimico, descriveva il metodo, da lui brevettato, per l'utilizzazione del calore naturale a mezzo di caldaie metalliche interrate in aree di "manifestazioni fumaroliche", e suggeriva la possibilità di utilizzare il calore naturale per l'evaporazione delle acque dei lagoni.Si dovette però attendere il 1812 per la costituzione di una società che per prima tentasse l'utilizzo industriale dei sali borici delle manifestazioni di Larderello con i metodi proposti da Mascagni, che purtroppo fallì l'esperimento per ragioni organizzative ed economiche.
In seguito, fu Francesco De Larderel ad avviare l'utilizzo industriale dell'acido borico e a fondare l'attuale area industriale e lo stesso paese che ha preso il suo nome: Larderello. La fabbrica e la vita sociale furono organizzate in funzione dell'attività industriale e nel 1849 De Larderel elaborò il Regolamento Generale nel quale si stabiliva l'organizzazione delle attività lavorative e tutte le altre attività sociali.
Finalmente, nel 1904 il Principe Ginori-Conti riuscì a trasformare la forza del vapore in energia elettrica accendendo cinque lampadine. Undici anni dopo, nel 1915, entrò in esercizio la prima centrale geotermica, la N° 1, con due gruppi da 2.570 KW di potenza installata e con torri di raffreddamento in legno.Da allora la produzione di energia elettrica da vapore endogeno ha avuto un grande sviluppo mettendo in esercizio molte centrali geotermiche. La prima fase consiste nell'individuazione del serbatoio geotermico: il sottosuolo viene investigato mediante apposite prospezioni per valutarne le caratteristiche. Una volta individuato un sito, con un serbatoio geotermico promettente si passa alla fase di esplorazione profonda. Se i pozzi esplorativi confermano le indicazioni degli studi geoscientifici, si può passare alla fase di utilizzo, mediante i pozzi di produzione/reiniezione e le centrali geotermoelettriche. I limiti di profondità che attualmente è possibile ed economicamente conveniente raggiungere con la perforazione sono di circa 5000 metri.
Dai pozzi il vapore, tramite vapordotti (tubazioni in acciaio coibentato), viene trasportato alla centrale geotermoelettrica per essere immesso nella turbina (una macchina ruotante che trasforma parte del contenuto energetico del vapore in energia meccanica). È poi compito del generatore di corrente, o alternatore, trasformare l'energia meccanica di rotazione della turbina in energia elettrica.All'uscita della turbina il vapore passa nel condensatore, dove una pioggia di acqua fredda proveniente dalle torri di refrigerazione lo raffredda condensandolo. Una frazione del fluido così ottenuto viene reintrodotta nel sottosuolo mediante appositi pozzi di re-iniezione. Il rimanente evapora nelle torri di refrigerazione ed è immesso nell'atmosfera.
La re-iniezione permette di mantenere in equilibrio l'ecosistema grazie alla restituzione di parte delle sostanze estratte; inoltre, restituendo parte del fluido, si riesce a prolungare l'efficienza del serbatoio. Dalla centrale geotermoelettrica escono quindi gli acquedotti che portano i fluidi al sistema di reiniezione ed i conduttori elettrici che portano l'elettricità alla stazione di trasformazione
Oggi in Toscana, la geotermia copre il 25% del fabbisogno energetico. Il centro nevralgico dello sfruttamento è nella zona boracifera di Larderello. Qui l'utilizzo della fonte geotermica si è dimostrato praticabile ed efficiente: le centrali geotermiche producono circa 5 miliardi di kWh di energia elettrica pari al fabbisogno energetico di circa 2 milioni di famiglie italiane. In questo modo vengono risparmiate 1.100.000 tonnellate equivalenti di petrolio ed è possibile evitare l'emissione di 3,8 milioni di tonnellate di anidride carbonica.Enel ha recentemente applicato con successo una nuova tecnologia proprio nel settore geotermico: il processo AMIS (Abbattimento Mercurio e Idrogeno Solforato) già in funzione su alcuni impianti, che ha raggiunto eccellenti risultati permettendo l'abbattimento in altissime percentuali del mercurio e dell'idrogeno solforato.