Sebbene fermare il cambiamento climatico sia una sfida, è imperativo rallentarlo il prima possibile riducendo le emissioni di gas serra. Ma come possiamo soddisfare la crescente domanda di energia riducendo il nostro uso di combustibili fossili inquinanti? L'energia geotermica è un efficiente, soluzione non inquinante ma in alcuni casi le operazioni geotermiche devono essere gestite con cura. Raggiungere le più potenti fonti di energia disponibile significa scavare in profondità negli strati della crosta terrestre per trovare fluidi geotermici ad alto contenuto energetico (acqua calda e gas liberati dal magma). Ancora, più in profondità perforiamo, maggiori sono le incognite del sottosuolo che controllano la stabilità della crosta terrestre.

Destabilizzare il precario equilibrio in profondità con pozzi geotermici può riattivare strati geologici causa di terremoti. Ricercatori dell'Università di Ginevra (UNIGE), Svizzera, lavorando in collaborazione con l'Università di Firenze e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) in Italia, hanno studiato l'attività sismica legata alla perforazione geotermica alla ricerca di fluidi supercritici. Hanno scoperto che la perforazione non ha causato attività sismica incontrollata. Questa perforazione in condizioni così critiche suggerisce che la tecnologia è sul punto di raggiungere l'energia geotermica pratica, aprendo la strada a nuove fonti di calore ed elettricità non inquinanti. Puoi leggere tutto sui risultati nel Giornale di ricerca geofisica .

La comunità scientifica concorda sul fatto che la CO ₂ le emissioni devono diminuire del 45% entro il 2030 e il 70% della nostra energia deve essere rinnovabile entro il 2050. Ma come possono essere raggiunti questi obiettivi? L'energia geotermica, una forma di energia rinnovabile, è parte della soluzione. Un certo numero di paesi, compresa la Svizzera, stanno già sfruttando l'energia geotermica per produrre calore da pozzi poco profondi. Fino al 1, A 500 metri di profondità tale tecnologia normalmente presenta pochi rischi. "Per generare elettricità, però, dobbiamo scavare più a fondo, che è sia una sfida tecnologica che scientifica, " precisa Matteo Lupi, professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra della Facoltà di Scienze dell'UNIGE. Infatti, perforazione più profonda di 1, I 500 metri richiedono una cura particolare perché aumentano le incognite relative al sottosuolo. "Sotto queste profondità, la stabilità del sito di perforazione è sempre più difficile e decisioni sbagliate potrebbero innescare un terremoto".

Un primo successo a Larderello-Travale in Italia?

Il campo geotermico di Larderello in Toscana, il più antico del mondo, produce attualmente il 10% della fornitura totale di energia geotermica mondiale. Sappiamo che verso le 3, 000 metri di profondità, raggiungiamo uno strato geologico segnato da un riflettore sismico, dove si pensa che si possano trovare fluidi supercritici. I fluidi supercritici producono un'enorme quantità di energia rinnovabile. Il termine supercritico implica uno stato di fase indefinito, né fluido né gassoso, e vanta un contenuto energetico molto potente. "Gli ingegneri hanno cercato fin dagli anni '70 di eseguire il drill-down a questo famoso livello a 3, 000 metri a Larderello ma non ci sono ancora riusciti, " spiega Riccardo Minetto, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell'UNIGE. "Cosa c'è di più, non sappiamo ancora esattamente di cosa sia composto questo letto:è una transizione tra rocce fuse e solide? Oppure si tratta di graniti raffreddati che rilasciano fluidi intrappolati a questo livello?" La tecnologia sta diventando sempre più sofisticata. A causa di questa perforazione geotermica alla ricerca di condizioni supercritiche è stata tentata ancora una volta a Larderello-Tavale. L'obiettivo? Approfondire un pozzo a pochi centimetri di larghezza per una profondità di 3, 000 metri per attingere a questi fluidi supercritici. "Questa perforazione, che faceva parte del progetto europeo DESCRAMBLE, era unico perché mirava alla transizione suggerita tra rocce allo stato solido e fuso, "continua il professor Lupi.

Il team di Ginevra ha installato otto stazioni sismiche intorno al pozzo entro un raggio di otto chilometri per misurare l'impatto della perforazione sull'attività sismica. Man mano che la perforazione procedeva, i geofisici hanno raccolto i dati e analizzato ogni difficoltà incontrata. "La buona notizia è che per la prima volta, la perforazione alla ricerca di fluidi supercritici ha causato solo un disturbo sismico minimo, che è stata un'impresa in tali condizioni e un forte segno del progresso tecnologico che è stato fatto, " spiega il professor Lupi. Il suo team ha utilizzato le otto stazioni sismiche per distinguere tra l'attività sismica naturale e gli eventi molto deboli causati dalla perforazione. La soglia di 3, 000 metri, però, non è stato raggiunto. "Gli ingegneri hanno dovuto fermarsi a circa 250 metri da questo livello a causa dell'aumento estremamente elevato della temperatura, oltre i 500 gradi. C'è ancora spazio per progressi tecnici su questo punto, "dice Minetto.

Questo studio indica che la perforazione supercritica è andata bene e che la tecnologia sta per essere padroneggiata. "Fino ad ora, chi avesse provato ad affondare un pozzo in condizioni supercritiche non ci è riuscito a causa delle alte temperature, ma i risultati qui sono estremamente incoraggianti, " afferma il professor Lupi. La stessa Svizzera è molto attiva nella promozione dell'energia geotermica. Questa fonte di energia rinnovabile, se sviluppata ulteriormente, condividerebbe parte del fardello dell'energia idroelettrica del Paese, solare ed eolico. "La geotermia potrebbe essere una delle principali fonti di energia del nostro futuro, quindi è doveroso promuovere investimenti futuri per svilupparla ulteriormente e in sicurezza, " conclude il ricercatore ginevrino.