La geotermia come fonte rinnovabile per la climatizzazione: a che punto siamo?

Rhc platform ed Egec gli assi principali su cui concentrare l’attenzione nei prossimi 10 anni per lo sviluppo sostenibile del comparto

[14 Dicembre 2020]

La geotermia è una fonte di energia rinnovabile, locale e flessibile, che presenta un’ampia gamma di possibilità di applicazione. Non solo produzione di elettricità dunque: in Europa ad esempio presenta una capacità termica installata di circa 24,3 GWth, comprendendo oltre 2 milioni di installazioni di sonde geotermiche e oltre 300 reti di distribuzione per il riscaldamento e il raffrescamento.

Per affiancare la strategia energetica della Comunità europea, lo sviluppo di attività di ricerca e innovazione gioca un ruolo prioritario: in tale contesto, l’European technology and innovation platform on renewable heating and cooling (Rhc platform) in collaborazione con l’European geothermal energy council (Egec) ha pubblicato la nuova agenda strategica per definire gli assi principali su cui concentrare l’attenzione nei prossimi 10 anni.

Tali priorità strategiche coprono aspetti tecnologici e non, avendo tra i principali obiettivi quelli di migliorare l’efficienza tecnico-economica della geotermia, di incrementare il contributo della geotermia nell’approvvigionamento di calore, di integrare la geotermia in sistemi energetici sempre più complessi caratterizzati da un mix di fonti d’energia sempre più vasto, e non da ultimo agevolare lo sviluppo della geotermia anche dal punto di vista giuridico e sociale.

Per quanto riguarda gli aspetti tecnologici, sono state identificate come priorità lo sviluppo di:

• scambiatori di calore geotermico a media profondità (500 m) per utilizzare le risorse geotermiche non sfruttate associate alla sorgente geotermica a bassa-media temperatura (da 30 a 150 °C);
• sistemi innovativi per lo stoccaggio del calore nel sottosuolo in grado di convertire il calore ad alta temperatura (>40˚C) emesso in atmosfera da processi industriali e civili in una risorsa;
• cogenerazione di calore, elettricità ed estrazione di metalli dai fluidi geotermici, permettendo così di affiancare l’estrazione di litio e altri minerali di alto valore strategico alla tradizionale produzione di energia,
• sistemi a circuito chiuso in termini di miglioramento di materiali e riduzione dei costi di perforazione;
• sviluppo di geostrutture termo-attive che si possano integrare agli elementi strutturali di edifici e infrastrutture nel sottosuolo quali pli energetici e i tunnel.

Il successo dell’implementazione di tali soluzioni sarà dettata dalla loro capacità di integrarsi in sistemi energetici in continua evoluzione, soprattutto in aree densamente popolate e quindi con una forte domanda energetica, ma anche caratterizzate da una crescente complessità della configurazione del sistema energetico. Per rispondere alla domanda “come possiamo integrare la geotermia ad altre fonti di energia in sistemi energetici presenti e futuri?”, combinare la componente sottosuolo con un’ottimale gestione delle risorse diventa quindi l’elemento chiave. Per attuare tale strategia, quindi, sono stati individuati i seguenti elementi:

• integrazione di metodi d’esplorazione del sottosuolo attraverso lo sviluppo di strategie d’esplorazione su misura, al fine di ridurre le incertezze geologiche, mitigare i rischi e ridurre i costi.
• sviluppo di modelli ibridi città-edificio-sottosuolo per mettere a disposizione strumenti decisionali di pianificazione energetica integrata che siano in grado di includere la pianificazione urbana, con strumenti di simulazione degli edifici e di simulazione del sottosuolo
• integrazione della geotermia con le altre fonti di energia rinnovabili a diversa scala (edificio, quartiere, centro urbanizzato) per favorire lo sviluppo di reti di teleriscaldamento di quarta e quinta generazione, anche allo scopo di ridurre i costi di realizzazione dell’intera infrastruttura di rete e di renderla “intelligente” ottimizzandone la gestione attraverso sistemi di comunicazione e controllo remoto.

Al fine di poter implementare gli obiettivi tecnici prefissati, sono stati identificati anche una serie di aspetti non tecnici, tra i quali:

• miglioramento del quadro giuridico-amministrativo al fine di rimuovere quelle barriere che spesso rappresentano un forte ostacolo per lo sviluppo della geotermia.
• miglioramento della percezione sociale della geotermia da parte delle comunità locali attraverso lo sviluppo di modelli economici partecipativi che prevedano il coinvolgimento delle stesse comunità.
• implementazione di schemi per identificare e mitigare i rischi tecnico-economici con lo scopo di evidenziare nuove opportunità di mercato per la geotermia a livello europeo.