La geotermia per la produzione di energia elettrica

Possiamo distinguere tre tipi di centrali geotermoelettriche, in funzione della temperatura e della pressione del serbatoio che le alimenta:

 

A vapore secco o a vapore dominante

Nei campi dove si produce essenzialmente vapore "secco", in aggiunta a poca acqua, questo può essere inviato direttamente alla turbina dell'impianto, attraverso dei vapordotti.

Il più grande serbatoio di questo tipo, sfruttato fin dagli anni '60, è "The Geysers", che si trova circa 140 km a Nord di San Francisco in California (Usa). Ha una potenza totale di 750 MW, ottenuta da 14 unità produttive.

Il primo campo di questo genere al mondo è stato invece quello di Larderello in Toscana, dove l'imprenditore fiorentino Pietro Ginori Conti, che aveva sposato la figlia del conte De Larderel, nel 1904 produsse energia elettrica mediante una dinamo trascinata da un motore azionato dal vapore endogeno.

        soffione      

 

Ad acqua calda o ad acqua dominante

Un serbatoio che produce acqua calda è detto ad acqua dominante ed è impiegato per alimentare centrali a flash o a separazione.

L'acqua, la cui temperatura varia da circa 180 a 370 °C, arriva in superficie tramite i pozzi e, poiché passa rapidamente dalla pressione di serbatoio a quella dell'atmosfera, si separa (flash) in una parte di vapore, che è mandato in centrale, e una parte di liquido che è reiniettato in serbatoio.

La maggior parte dei campi geotermici del mondo, tra i quali anche quelli di Travale e dell'Amiata, appartengono a questa tipologia.
    Geotermico ad acqua dominante   

 

A ciclo binario

Per serbatoi che producono acqua a temperature moderate (tra i 120 e i 180°C), la tecnologia del ciclo binario è la più redditizia.

In questi sistemi il fluido geotermico viene utilizzato per vaporizzare, attraverso uno scambiatore di calore, un secondo liquido (ad esempio isopentano), con temperatura di ebollizione più bassa rispetto all'acqua.

Il fluido secondario si espande in turbina e viene quindi condensato e riavviato allo scambiatore in un circuito chiuso, senza scambi con l'esterno.

Il fluido geotermico, dopo aver attraversato lo scambiatore, torna al pozzo di reiniezione per essere ripompato in serbatoio, questa tecnologia permette il mantenimento del potenziale energetico del serbatoio e anche il minor impatto ambientale. Il campo laziale di Latera è un esempio di questo tipo.
  schema centrale geotermica ciclo binario
Buona parte dei costi per questa tecnologia è nell'individuazione degli acquiferi e nella perforazione del pozzo, è un sistema di generazione molto conveniente e costante.

Negli anni '40, con il calore geotermico, in Italia venivano già prodotti 132 MW

Fonte:
www.isit100.fe.it
www.solstice.crest.org