Geotermia a basse temperature, energia nascosta

Articolo a cura di Mattia CHINELLO

Quando si parla di geotermia, si pensa sempre a grandi impianti di produzione di energia elettrica. In questo caso si tratta di impianti ad alta entalpia, nei quali si sfrutta una risorsa geotermica ad alta temperatura. Ma questo non può essere fatto ovunque.

Geotermia a bassa temperatura significa poter sfruttare il terreno come risorsa energetica praticamente ovunque. Il tutto attraverso delle pompe di calore geotermiche.

Sfruttare la geotermia con pompe di calore

Le pompe di calore, attraverso un ciclo inverso, permettono di rilasciare o assorbire energia termica a partire da una sorgente calda o fredda. Questa energia può essere utilizzata d’inverno per riscaldare un edificio e d’estate per raffrescarlo.

Ma la cosa interessante riguarda la sorgente, questa può essere l’aria esterna, ma anche il terreno (pompe di calore geotermiche). L’efficienza di una pompa di calore è direttamente proporzionale al salto di temperatura tra la sorgente e l’utenza. Quindi, utilizzando l’aria esterna, accade che d’inverno la temperatura è molto bassa e d’estate molto alta.

Nel caso si utilizzi il terreno, invece, oltre una certa profondità, vi è una temperatura pressoché costante durante l’anno. Questo permette di far funzionare la pompa di calore con un’efficienza molto elevata, il che si traduce in un minor consumo di energia elettrica.

Le sonde geotermiche

Ma come sfruttare il terreno per assorbire o rilasciare calore?

È possibile sfruttare il terreno per assorbire o rilasciare calore in molti modi. Attraverso delle sonde orizzontali o verticali, ad esempio. Le sonde non sono altro che dei tubi che vengono posati nel terreno. Un fluido, come l’acqua, passa in questi tubi, scambia calore con il terreno e poi con la pompa di calore.

Per sonde orizzontali, è sufficiente uno scavo di pochi metri, ma sarà necessaria una grande superficie. Inoltre, in questo caso la temperatura del terreno risentirà di quella esterna. Invece, per le sonde verticali, si devono fare delle perforazioni di alcune decine di metri, fino anche a centinaia di metri. In questo caso lo scambio termico è più efficiente e occupa meno superficie, ma sono necessari degli appositi macchinari per effettuare le perforazioni.

È possibile anche utilizzare l’acqua di falda o superficiale, questo rende il processo ancora più efficace.

Il terreno può funzionare anche da accumulo, ma bisogna prestare attenzione che il carico termico sia equilibrato tra estate e inverno. In caso contrario si rischia una deriva termica del terreno, ovvero un cambiamento della sua temperatura nel corso degli anni. Si tratta di tecnologie già provate e utilizzate, ma non molto diffuse. Con il crescere dell’attenzione verso le rinnovabili termiche e con l’aumento dei limiti sui consumi energetici degli edifici queste tecnologie diventeranno molto interessanti.