Come la geotermia può migliorare la sostenibilità dell’intero settore alimentare

L'energia geotermica ha un potenziale ancora inesplorato per quanto riguarda gli usi diretti del calore

[17 Agosto 2021]

La comunità internazionale sta diventando sempre più sensibile alla sostenibilità del settore agro-alimentare, a causa dell’elevata dipendenza del comparto dai combustibili fossili.

Sebbene l’uso dei combustibili fossili da parte dell’agricoltura abbia dato un contributo significativo negli ultimi decenni, stimolando la meccanizzazione, la produzione di fertilizzanti e migliorando la lavorazione e il trasporto degli alimenti, per converso il settore alimentare rappresenta attualmente circa il 30% del consumo totale di energia del mondo e contribuisce a oltre il 20% delle emissioni totali di gas serra (FAO, 2015). E, come sostenuto dalle proiezioni della FAO, entro il 2050 è previsto un aumento del 70% della produzione alimentare attuale.

Il nesso energia-cibo è affrontato nell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile (2015) che stabilisce l’obiettivo entro il 2030 di porre fine alla fame, raggiungere la sicurezza alimentare e promuovere l’agricoltura sostenibile, nonché garantire l’accesso all’energia economica, affidabile, sostenibile e moderna per tutti. Pertanto, l’energia geotermica, accoppiata ad altre energie rinnovabili può contribuire a migliorare la sostenibilità dell’intero settore alimentare in quanto possono essere applicate in tutta la catena di approvvigionamento alimentare (IRENA, 2019).

Nuove politiche energetiche si stanno sviluppando in tutto il mondo, come il Green Deal a livello europeo che con la strategia Farm-to-Fork ha come obiettivo la decarbonizzazione del settore alimentare, dando quindi alla geotermia la possibilità di giocare un ruolo importante nel prossimo futuro.

L’energia geotermica ha un potenziale ancora inesplorato per quanto riguarda gli usi diretti del calore nel settore agro-alimentare: anche se i casi in cui l’energia geotermica è applicata nelle differenti fasi della filiera coprono una varietà piuttosto ampia di applicazioni, questa fonte rinnovabile contribuisce oggi solo in minima parte alla trasformazione energetica del comparto nel suo complesso.

Le applicazioni dell’energia geotermica nella catena del valore alimentare sono ampie e possono essere riassunte come segue (IRENA, 2019; Lund & Toth 2021):

– Il riscaldamento delle serre (25°C-100°C) è l’applicazione più diffusa della geotermia nel settore alimentare, riportata in 31 paesi del mondo: il riscaldamento delle serre è impiegato per coltivare frutta e verdura, fiori e piante .

– Acquacoltura (20°C-40°C). Le acque geotermiche possono essere usate per riscaldare l’acqua tramite scambiatori di calore, o mescolate con acqua dolce per ottenere temperature adatte all’allevamento dei pesci. Questa applicazione è stata segnalata in 30 paesi del mondo.

– La coltivazione di alghe – soprattutto spirulina – è un altro uso crescente, che richiede temperature di 35°C-37°C.

– Riscaldamento del suolo (20°C-40°C), per esempio per coltivare carote, cavoli o asparagi. La temperatura costante del suolo aumenta la resa e permette di prolungare la stagione di coltivazione.

– Irrigazione (40°C-75°C). L’energia geotermica in questo intervallo di temperatura può essere utilizzata per riscaldare le colture invernali nell’agricoltura in campo apertoe nelle serre.

– Essiccazione di alimenti/colture (circa 40°C fino a 100°C), che consiste nel rimuovere l’acqua contenuta nel prodotto, riducendo così l’umidità al di sotto del 20%. Le risorse geotermiche a bassa e media temperatura possono ridurre il consumo di energia nel processo di essiccazione e preservare i fattori nutrizionali degli alimenti che di solito vengono parzialmente persi durante i processi di essiccazione standard a temperature più elevate.

– Pastorizzazione del latte (da circa 70°C fino a 100°C). La geotermia può fornire calore per la pastorizzazione del latte, per l’essiccazione del latte e per i processi di trattamento ultra caldo (UHT).

– Evaporazione e distillazione (circa 80°C fino a 120°C). In questo caso il calore geotermico è impiegato per separare miscele e/o per aumentare la concentrazione di alcuni componenti del prodotto. Gli esempi includono l’evaporazione del latte, la lavorazione dello zucchero e dei liquori (birra, gin, vodka)

– Sterilizzazione (>105°C). Il calore geotermico è usato per raggiungere una temperatura di 121°C per la sterilizzazione degli alimenti nell’industria della carne e del pesce, che è una temperatura standard per la sterilizzazione degli alimenti. Inoltre, l’acqua geotermica può essere utilizzata anche a 105°C-120°C per sterilizzare le attrezzature per la lavorazione degli alimenti.

– Refrigerazione (>120°C). L’energia geotermica può essere usata per la refrigerazione con la tecnologia dell’assorbimento, usando un ciclo ammoniaca/acqua per applicazioni sotto 0°C. Finora, c’è stato un uso molto limitato di questa applicazione geotermica.

L’energia geotermica sta dimostrando come può sostenere una transizione del settore agro-alimentare verso una maggioreefficienza energetica, sostenibilità e decentralizzazione in molte applicazioni in tutto il mondo. Tuttavia, disaccoppiare l’aumento della produzione alimentare dall’uso dei combustibili fossili richiederà cambiamenti fondamentali nella filiera alimentare, sia a livello locale sia globale. Sono necessarie forti politiche di sostegno a lungo termine e meccanismi finanziari per sostenere la diffusione dell’efficienza energetica e dell’energia geotermica e più in generale rinnovabile.

Un esempio di eccellenza è rappresentato dalla Comunità del cibo a energie rinnovabili che, nata nel 2009 in Toscana grazie ad un’intesa tra Slow Food Toscana, Fondazione Slow Food per la Biodiversità e CoSviG – il Consorzio per lo sviluppo delle aree geotermiche –, è la prima Comunità mondiale del cibo ad energia pulita e rinnovabile che opera nel settore agroalimentare e che insiste sui metodi di produzione oltre che sui prodotti, ed è composta da imprenditori che hanno come priorità quella della sostenibilità ambientale.

IRENA (2019). Accelerating geothermal heat adoption in the agri-food sector, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. 

Lund, J.W., Toth, A.N. (2021). Direct utilization of geothermal energy 2020 worldwide review. Geothermics 90

Van Nguyen, M., Arason, S., Gissurarson M. and Pálsson, P.G. (2015). Uses of geothermal energy in food and agriculture – Opportunities for developing countries. Rome, FAO.