Campo geotermico

Un campo geotermico è un sito con un flusso di energia geotermica superiore alla media che può essere sfruttato per la produzione di energia utile ( calore, energia elettrica ). I campi geotermici sono caratterizzati da rocce porose, fuse o in via di consolidazione, nelle profondità della crosta terrestre. Al di sopra della sorgente di calore sotterranea è presente uno strato di rocce porose e uno strato di rocce impermeabili. Le rocce porose consentono di contenere l'acqua mentre le rocce impermeabili sovrastanti impediscono al calore di propagarsi e di disperdersi verso l'alto. Questa conformazione rocciosa conserva il calore dell'energia geotermica nel sottosuolo, aumentando l'escursione termica tra lo strato roccioso in profondità e quello superficiale della crosta terrestre. Per sfruttare l'escursione termica dei campi geotermici si utilizza la tecnologia geotermica ( geotermia ). In superficie viene realizzata una perforazione nel sottosuolo ( pozzo ) per consentire l'immissione di acqua fredda in profondità. La profondità della perforazione può variare da poche centinaia di metri ( 300-1000 metri ) a diverse migliaia di metri ( 1000-10.000 metri ), quanto minore è l'escursione termica nel sottosuolo tanto maggiore è la profondità necessaria per sfruttare l'energia termica A contatto con la sorgente di calore l'acqua raggiunge temperature elevate, restando comunque allo stato liquido per effetto dell'elevata pressione del sottosuolo.

L'acqua si riscalda torna in superficie sotto forma di acqua termale o di vapore acqueo ( vapore secco o vapore umido), fuoriuscendo dai condotti artificiali di uscita ( pozzi di uscita ) o dalle fratture naturali nel terreno. I flussi di ritorno sono dapprima filtrati per rimuovere le sostanze minerali sospese nei flussi e, successivamente, sono convogliati verso un sistema di turbine per convertire la forza vapore in energia meccanica e, infine, in energia elettrica. La tecnologia geotermica varia a seconda delle caratteristiche del feed-back energetico dal sottosuolo.

• Vapore secco. I flussi di vapore secco fuoriesco ad elevata pressione e temperatura. Ciò consente di sfruttare gran parte del flusso di vapore per movimentare le turbine elettriche ( energia meccanica ). Le sorgenti di vapore secco sono ottimali per produrre energia elettrica tramite le centrali geotermiche di grandi dimensioni.
• Vapore umido. I flussi di vapore umido sono caratterizzati da temperature inferiori. Soltanto il 20% del flusso è composto da vapore con una temperatura sufficiente per movimentare le turbine. Gran parte del flusso è, invece, costituito da acqua calda, utile per essere sfruttata nel riscaldamento degli edifici ( es. case, edifici, serre, ecc. ) e negli impianti di teleriscaldamento. Sulle sorgenti di vapore umido sono realizzati impianti geotermici di medie dimensioni.
• Acqua termale. I flussi di acqua termale sono composti quasi esclusivamente da acqua calda e, in minima parte, da vapori. La sorgente di calore ( sorgente termale ) è situata a basse profondità. L'acqua termale non è utilizzata per finalità energetiche. È comunque apprezzata per il riscaldamento di piccoli ambienti ( abitazioni ) e per la realizzazione di centri benessere ( stazioni termali ).