Geotermia: il calore della terra

L'energia estratta dal sottosuolo può essere utilizzata con varie tecniche per riscaldare, raffreddare e produrre elettricità. La maggior parte di queste tecniche, come le sonde geotermiche, i canestri geotermici e l'utilizzo del calore delle acque sotterranee, sono ampiamente utilizzate in Svizzera. Tuttavia, anche le tecnologie meno utilizzate in Svizzera, come gli impianti geotermici idrotermali come quello di Riehen BL, sono sistemi affermati e collaudati. Città come Monaco di Baviera e Parigi ne dimostrano la praticità.

L'energia geotermica basata su sistemi stimolati a grandi profondità (geotermia petrotermale o EGS), invece, è ancora in fase di sviluppo. Questa tecnologia ha un grande potenziale per generare calore ed elettricità praticamente in tutte le condizioni geologiche.

La pompa di calore utilizza il calore dell’aria ambiente, del suolo (sonda geotermica a una profondità da 200 a 400 metri o collettori geotermici orizzontali a circa 1,5 metri di profondità), delle acque di falda o di un corpo d’acqua superficiale. Tale quantità di calore è sufficiente per far evaporare un refrigerante liquido che circola in un circuito chiuso. Un compressore comprime il vapore e con la pressione sale anche la temperatura. Il calore così generato viene ceduto all’acqua che circola nell’impianto di riscaldamento di casa. A seguito della cessione di calore, il refrigerante torna allo stato liquido, rifluisce verso la sorgente di calore e il processo può ripetersi.

La pompa di calore necessita sì di elettricità, ma genera una quantità di energia termica da tre a cinque volte maggiore. Per un funzionamento a impatto completamente neutro sul CO2, è necessaria elettricità da fonti rinnovabili, come ad esempio quella solare.

Una pompa di calore salamoia/acqua preleva l’energia geotermica naturale immagazzinata nel sottosuolo, che può essere utilizzata con sonde geotermiche verticali che possono arrivare fino a 500 metri di profondità. Nel sistema di tubazioni sotterranee circola la cosiddetta salamoia, una miscela di acqua e antigelo, che estrae il calore dal sottosuolo e lo trasporta alla pompa di calore. Il sottosuolo raffreddato dalla sonda geotermica viene riscaldato continuamente dall’afflusso di calore naturale, oppure deve essere rigenerato in caso di eccessivo raffreddamento. La trivellazione e l’installazione di una sonda geotermica necessitano di un’autorizzazione ai sensi della legge federale sulla protezione delle acque.

Una pompa di calore acqua/acqua preleva la sua energia dall’acqua di falda o da acque superficiali. Per raggiungere l’acqua di falda si procede a una trivellazione. Un sistema di tubazioni convoglia l’acqua di falda o le acque superficiali alla pompa di calore e restituisce l’acqua raffreddata alla fonte per mezzo di un pozzo di infiltrazione o di un pozzo perdente. L’utilizzo del calore dell’acqua di falda per mezzo di una pompa di calore acqua/acqua è soggetto all’obbligo di concessione e di autorizzazione.