Geotermia a bassa entalpia: che cos’è e che prospettive offre?

Uno sfruttamento del sottosuolo come serbatoio termico dal quale estrarre calore durante la stagione invernale ed al quale cederne durante la stagione estiva. Di questo si tratta, quando si parla di geotermia a bassa entalpia, con conseguente riduzione del consumo dei combustibili e una notevole riduzione delle emissioni in atmosfera di sostanze inquinanti.

Cos’è la geotermia a bassa entalpia

La geotermia a bassa entalpia sfrutta il calore immagazzinato nel terreno a basse profondità (generalmente entro i 400 metri) e a temperature relativamente basse (inferiori a 150°).

A differenza della geotermia ad alta entalpia, che utilizza vapore o acqua ad alta temperatura per la produzione di elettricità, quella a bassa entalpia è principalmente utilizzata per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici, nonché per la produzione di acqua calda sanitaria.

Quali sono i vantaggi della geotermia a bassa entalpia

• Energia rinnovabile: sfrutta una fonte di energia rinnovabile e inesauribile.
• Alta efficienza energetica: le pompe di calore geotermiche hanno un’elevata efficienza energetica, riducendo i consumi e i costi di gestione.
• Sostenibilità: abbassa le emissioni di gas serra e l’inquinamento atmosferico.
• Comfort termico: offre un comfort termico costante sia in inverno che in estate.
• Durata elevata: ha una lunga durata, con una vita utile della sonda geotermica che può superare i 50 anni.

Quali sono gli svantaggi della geotermia a bassa entalpia

• Elevato costo iniziale: l’installazione richiede un investimento iniziale significativo.
• Necessità di spazio: le sonde orizzontali richiedono una superficie di terreno considerevole.
• Iter autorizzativi: possono essere necessari permessi e autorizzazioni per l’installazione della sonda geotermica.

Come funziona la geotermia a bassa entalpia

La geotermia a bassa entalpia si basa sul principio che la temperatura del terreno a pochi metri di profondità rimane relativamente costante durante tutto l’anno, indipendentemente dalle variazioni climatiche esterne. Questa temperatura, in genere compresa tra 10° e 20°, è sufficiente per essere sfruttata tramite una pompa di calore geotermica.

Il processo è possibile grazie all’impiego di pompe di calore geotermiche: durante l’inverno, la macchina prende il calore dal terreno, che ha valori di temperatura intorno ai 10-15° a partire dalla profondità di 1 m. La captazione del calore dal terreno avviene mediante sonde geotermiche. Si tratta di particolari tubi a forma di U all’interno dei quali circola un fluido termovettore.

Questo è un processo termodinamicamente efficiente che diventerebbe assolutamente autonomo dal punto di vista energetico, qualora fosse abbinato ad un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica.

Durante l’estate, la pompa funziona al contrario, assorbendo calore dall’ambiente e trasferendolo al terreno. Per quanto riguarda i terminali o più semplicemente i radiatori, devono essere a bassa temperatura (30-35°), quindi non è possibile utilizzare i  nostri tradizionali radiatori, perché lavorano con temperature elevate (65-70°). Gli impianti geotermici a bassa entalpia consentono di risparmiare il 75% dell’energia necessaria alla climatizzazione di un fabbricato, con un risparmio monetario netto rispetto al metano pari al 50%.

Sembra utopia, ma non è così, l’energia geotermica per l’uso di riscaldamento domestico è un ulteriore passo avanti verso la bioedilizia e ormai, anche in molte zone d’Italia, è realtà.

Si calcola che i costi per la messa in opera dell’impianto geotermico possano essere ammortizzati in 5-6 anni circa.

Com’è un impianto domestico di geotermia a bassa entalpia

Un sistema domestico per il riscaldamento-raffrescamento di una villetta è in genere composto da tre elementi:

• Sonde geotermiche: un circuito chiuso di tubazioni interrate nel terreno, in cui circola un fluido termovettore (acqua o una miscela di acqua e antigelo). Possono essere installate orizzontalmente, verticalmente o in corpi idrici (in acqua).
• Pompa di calore geotermica: la pompa serve ad estrarre calore dal fluido termovettore proveniente dalla sonda geotermica in inverno e trasferirlo all’impianto di riscaldamento dell’edificio. In estate, il processo si inverte, prelevando calore dall’edificio e trasferendolo al terreno tramite la sonda.
• Sistema di distribuzione del calore-raffrescamento: l’impianto di riscaldamento-raffrescamento dell’edificio, può essere costituito da pannelli radianti a pavimento, radiatori, fan coil o altri sistemi.

Le sonde geotermiche possono essere inserite in pozzi verticali profondi anche fino a 200 m, così da occupare meno spazio in superficie, ma l’installazione sarà più costosa. Possono anche essere disposte orizzontalmente, ad una profondità di circa 1-2 m, ma in questo caso è necessario una superficie maggiore rispetto alle sonde verticali. Esiste anche un sistema di tubi inseriti sul fondo di laghi, fiumi o mari. Questa soluzione è adatta solo in presenza di corpi idrici adeguati.

Detrazioni fiscali per la geotermia a bassa entalpia

Fino al 31 dicembre del 2010 è possibile usufruire della detrazione fiscale del 55% dei costi sostenuti per la sostituzione di impianti di climatizzazione invernale con pompe di calore ad alta efficienza e con impianti geotermici a bassa entalpia.

Curiosità sulla geotermia

La storia della geotermia si può dire che abbia avuto avvio in Toscana nel diciannovesimo secolo. Nella zona di Larderello veniva estratto il boro dalle acque geotermiche per l’industria farmaceutica dell’epoca.

L’acqua che sgorgava liberamente dal sottosuolo veniva convogliata in vasche, poi tramite la combustione della legna veniva fatta evaporare. Alla fine rimanevano i residui minerali da cui attraverso una raffinazione successiva si ricavava il boro.

Altre informazioni

Se vi interessano le fonti rinnovabili, ecco alcuni articoli da leggere:

• energia solare
• energi eolica
• breve storia dell’energia solare
• energia idroelettrica
• come assicurare pannelli solari e impianti fotovoltaici
• energia solare termoelettrica
• come funzionano i pannelli solari spiegato ai bambini
• energia dalle onde del mare
• biomasse
• energia geotermica marina e le sue prospettive
• come scegliere i pannelli solari
• come produrre energia e rivenderla
• diritto di accesso all’energia pulita per tutti

Ultimo aggiornamento il 6 Ottobre 2024 da Rossella Vignoli