Mappe geotermiche più affidabili, grazie ai satelliti

Viene dal satellite un nuovo strumento per facilitare la valutazione delle risorse geotermiche localmente disponibili. Si tratta di mappe virtuali realizzate sulla base dei dati raccolti dal satellite GOCE, lanciato dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel marzo 2009 e che in pochi anni ha permesso di ricostruire con precisione le variazioni della forza di gravità sul pianeta Terra. I dati raccolti sono però andati ben oltre gli obiettivi iniziali, e vengono ora utilizzati, appunto, per la realizzazione di mappe geotermiche.

Come noto la Terra è un immenso serbatoio di calore, che nel nucleo centrale raggiunge temperature di circa 5.000 °C e si propaga verso la superficie con un gradiente medio di circa +3 °C ogni 100 metri. Questo vuol dire che normalmente a 1.000 metri di profondità la temperatura è di 30 gradi maggiore che in superficie, a 4.000 metri di 120 gradi e così via.
Tuttavia si tratta di calore poco utile per scopi energetici, pur avendo il vantaggio di essere relativamente costante nel tempo e privo di fluttuazioni meteorologiche (diurne o stagionali). Per poter essere utilizzato occorre infatti che il calore geotermico venga portato in superficie, ovviamente con temperature e pressioni adeguate: per esempio, nel caso della generazione elettrica tradizionale - quella di Larderello, per intenderci - occorrono fluidi geotermici di oltre 250 °C.

Località in cui si trovano fluidi geotermici con queste caratteristiche sono piuttosto rare: ne sono note meno di un centinaio al mondo, dovute da anomalie del sottosuolo, dove si registrano risalite di magma fino a profondità utili per dare ai fluidi circostanti le caratteristiche idonee ad un uso geotermico.
Ma il problema è proprio che non abbiamo ancora trovato un modo affidabile e poco costoso per individuare le anomalie termiche presenti nel sottosuolo entro una profondità massima di circa 5 km.

Mappe geotermiche in grado di ridurre costi e rischi di insuccesso

In effetti l'individuazione di un campo geotermico è una cosa piuttosto complessa. Si utilizzano indagini superficiali specializzate (geologiche, geochimiche e geofisiche) che, nei casi interessanti, vengono integrate con la perforazione di pozzetti esplorativi per verificare i gradienti di flusso termico.
Se il sito è giudicato promettente si passa alla esplorazione profonda, tramite pozzi destinati ad accertare l'esistenza di fluidi idonei, cosa che può voler dire perforazioni di 3.000-4.000 metri e più. Il tutto è piuttosto costoso, anche in ragione dell'elevato numero di insuccessi nelle perforazioni. Ma non è finita: se anche la perforazione profonda dà buoni risultati occorre infatti "sviluppare" il campo geotermico individuato, ovvero perforare un numero di pozzi sufficiente a garantire in superficie un flusso di fluido di quantità adeguata al suo utilizzo industriale.

È un dato di fatto che gli alti costi esplorativi, in presenza di un elevato rischio di insuccesso, sono forse la principale causa che tutt'ora limita lo sviluppo della risorsa geotermica.

La possibilità di utilizzare lo strumento on line realizzato da Irena (l'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili) sulla base dei dati raccolti da ESA con il satellite GOCE può dunque favorire la produzione di energia elettrica geotermica, poiché offre una scorciatoia all'esigenza di esplorazioni lunghe e costose. Indagini e perforazioni puntuali sul campo restano ovviamente necessarie, ma si riducono i rischi di insuccesso.
Inoltre - e soprattutto - le nuove mappe geotermiche rappresentano un ulteriore passo verso future tecniche di prospezione del sottosuolo, più economiche e affidabili.

Le mappe si basano su due tipi di analisi gravitazionali, che indirettamente consentono di conoscere una la struttura geologica della zona, l'altra le differenze di spessore della crosta terrestre. Combinando le due informazioni è possibile realizzare mappe geotermiche in grado di fornire affidabili indicazioni sulla presenza nel sottosuolo di serbatoi industrialmente sfruttabili (ulteriori informazioni qui).

Una ultima importante osservazione merita di essere fatta sul ruolo della ricerca di base . Una attività scientifica che purtroppo - soprattutto in Italia - trova sempre più frequenti denigratori "loro malgrado", con motivazioni del tipo: le risorse sono poche, si ricerca e spende tanto per cose che poi magari non servono a niente, è meglio puntare sulla ricerca applicata, cioè su cose che possono rendere in tempi veloci. Un discorso che sembra avere qualche ragione, ma che è anche molto miope.

In realtà la ricerca di base non è mai inutile, anche perché si inizia sempre senza sapere da che parte si andrà a finire. Per esempio, le ricerche gravitazionali condotte con il GOCE sono state proposte e finanziate soprattutto con lo scopo di accrescere la conoscenza (oggi ancora eccessivamente scarsa) dei modelli di circolazione delle acque oceaniche. Probabilmente all'inizio nessuno pensava che quelle ricerche avrebbero potuto avere applicazioni geotermiche, come pure è molto probabile che dalla prosecuzione di questi studi scaturiranno altre possibili applicazioni che oggi non sospettiamo.

[ Valter Cirillo]

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