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    Come trasformare un vulcano in una centrale elettrica – con un piccolo aiuto dai satelliti

    Erta Ale nell'Etiopia orientale. Credito:mbrand85

    L'Etiopia tende a evocare immagini di vasti deserti polverosi, strade affollate di Addis Abeba o le scogliere scoscese dei Monti Simien - possibilmente con un corridore di distanza che salta sullo sfondo. Eppure il paese è anche uno dei più vulcanicamente attivi sulla Terra, grazie alla Great Rift Valley africana, che gli attraversa il cuore.

    Il rifting è il processo geologico che fa a pezzi le placche tettoniche, più o meno alla velocità con cui crescono le unghie. In Etiopia questo ha permesso al magma di farsi strada verso la superficie, e ci sono oltre 60 vulcani conosciuti. Molti hanno subito colossali eruzioni in passato, lasciando dietro di sé immensi crateri che punteggiano il fondo della spaccatura. Alcuni vulcani sono ancora attivi oggi. Visitali e troverai pozze di fango ribollente, sorgenti calde e decine di bocche fumanti.

    Questo vapore è stato utilizzato dalla gente del posto per lavarsi e fare il bagno, ma alla base di questo c'è un'opportunità molto più grande. L'attività superficiale suggerisce fluidi estremamente caldi in profondità, forse fino a 300°C–400°C. Approfondire e dovrebbe essere possibile accedere a questo vapore ad alta temperatura, che potrebbe azionare grandi turbine e produrre enormi quantità di energia. Questo è molto importante in un paese in cui il 77% della popolazione non ha accesso all'elettricità, uno dei livelli più bassi in Africa.

    L'energia geotermica è recentemente diventata una proposta seria grazie a indagini geofisiche che suggeriscono che alcuni vulcani potrebbero produrre un gigawatt di potenza. È l'equivalente di diversi milioni di pannelli solari o 500 turbine eoliche da ciascuno. Si stima che la risorsa totale non sfruttata sia nella regione di 10 GW.

    Vapore che sale al vulcano Aluto, Etiopia. Credito:William Hutchison

    La conversione di questa energia in energia si baserebbe sul progetto pilota geotermico iniziato circa 20 anni fa presso il vulcano Aluto nella regione dei laghi, 200 km a sud di Addis Abeba. La sua infrastruttura è attualmente in fase di aggiornamento per decuplicare la produzione, da 7MW a 70MW. Insomma, il geotermico sembra una fantastica soluzione rinnovabile a basse emissioni di carbonio per l'Etiopia che potrebbe costituire la spina dorsale del settore energetico e aiutare a sollevare le persone dalla povertà.

    Graffiare la superficie

    Il problema principale è che, a differenza delle economie geotermiche più sviluppate come l'Islanda, si sa molto poco dei vulcani etiopi. In quasi tutti i casi, non sappiamo nemmeno quando è avvenuta l'ultima eruzione – una domanda vitale poiché i vulcani in eruzione e la generazione di energia su larga scala non renderanno felici i compagni di letto.

    Negli ultimi anni, il Natural Environment Research Council (NERC) del Regno Unito ha finanziato RiftVolc, un consorzio di università e studi geologici britannici ed etiopi, per affrontare alcuni di questi problemi. Questo si è concentrato sulla comprensione dei pericoli e sullo sviluppo di metodi per esplorare e monitorare i vulcani in modo che possano essere sfruttati in modo sicuro e sostenibile.

    Squadre di scienziati sono sul campo da tre anni, impiegando apparecchiature di monitoraggio e effettuando osservazioni. Tuttavia, alcune delle scoperte più importanti sono arrivate attraverso un percorso completamente diverso:attraverso i ricercatori che analizzano le immagini satellitari alle loro scrivanie.

    Ciò ha prodotto risultati entusiasmanti in Aluto. Utilizzando una tecnica radar satellitare, abbiamo scoperto che la superficie del vulcano si sta gonfiando e sgonfiando. La migliore analogia è la respirazione:abbiamo trovato "inalazioni" acute che gonfiano la superficie per alcuni mesi, seguite da graduali "esalazioni" che causano un lento cedimento per molti anni. Non siamo esattamente sicuri di cosa stia causando questi alti e bassi, ma è una buona prova che il magma, acque o gas geotermici si muovono in profondità a circa cinque km sotto la superficie.

    Prendendo la temperatura

    Nel nostro articolo più recente, abbiamo utilizzato le immagini termiche satellitari per sondare le emissioni delle bocchette di vapore di Aluto in modo più dettagliato. Abbiamo scoperto che i luoghi in cui i gas fuoriuscivano spesso coincidevano con le note faglie e fratture del vulcano.

    Un pozzo geotermico produttivo su Aluto. Credito:William Hutchison

    Quando abbiamo monitorato la temperatura di queste bocchette per diversi anni, siamo rimasti sorpresi di scoprire che la maggior parte erano abbastanza stabili. Solo alcune bocche sul margine orientale hanno mostrato variazioni di temperatura misurabili. E soprattutto, questo non stava accadendo in sincronia con gli alti e bassi di Aluto:ci saremmo aspettati che le temperature superficiali sarebbero aumentate dopo un periodo di inflazione, mentre i fluidi caldi salgono dal ventre del vulcano.

    È stato solo quando abbiamo approfondito le registrazioni delle precipitazioni che abbiamo trovato una spiegazione:le prese d'aria che mostrano variazioni sembrano cambiare come una risposta ritardata alle precipitazioni sul terreno più alto del margine del rift. La nostra conclusione è stata che le bocche più vicine al centro del vulcano non sono state perturbate dalle precipitazioni e quindi rappresentano un campione migliore delle acque più calde nel serbatoio geotermico. Questo ovviamente fa la differenza quando si tratta di pianificare dove perforare pozzi e costruire centrali elettriche sul vulcano, ma c'è un significato molto più ampio.

    Questa è una delle prime volte che qualcuno ha monitorato una risorsa geotermica dallo spazio, e dimostra cosa si può ottenere. Poiché i dati satellitari sono disponibili gratuitamente, rappresenta un modo economico e privo di rischi per valutare il potenziale geotermico.

    Con vulcani simili sparsi in paesi come il Kenya, Tanzania e Uganda, la tecnica potrebbe consentirci di scoprire e monitorare nuove risorse geotermiche non sfruttate nella Rift Valley e in tutto il mondo. Quando ingrandisci e guardi il quadro generale, è incredibile quello che inizia a vedersi.

    Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.




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