Il costo ambientale dell’energia geotermica

E la sua importanza nello scacchiere della transizione energetica

energia geotermica
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di Lorenzo Talluri

(Rinnovabili.it) – La completa transizione dai combustibili fossili all’energia rinnovabile è necessaria al fine di limitare gli attuali danni climatici. L’eolico e il solare stanno attualmente primeggiando – ma potrebbero portarci solo fino a un certo punto. Eppure, c’è una fonte di energia rinnovabile di cui si parla meno e che non è ancora completamente sviluppata e che può generare energia pulita e di base 24 ore su 24: l’energia geotermica. Proprio questa caratteristica di poter essere utilizzata in continuità è il grosso vantaggio che questa fonte rinnovabile ha rispetto alle altre (solare/eolico) che hanno un carattere ciclico/aleatorio.

Per una descrizione più dettagliata di cosa sia l’energia geotermica e come può essere sfruttata, si rimanda all’articolo “Sistemi a ciclo organico per ridurre l’impatto ambientale della geotermia”. In questo articolo, invece ci occuperemo di come questa possa essere la chiave per una transizione energetica pulita, considerando gli impatti ambientali di vari impianti geotermici e confrontandoli con i valori del mix energetico nazionale e delle altre rinnovabili.

Valutazione dell’impatto ambientale dell’energia geotermica

Una delle questioni più critiche delle fonti di energia rinnovabile è l’impatto ambientale della costruzione e del fine vita dell’impianto. Le energie rinnovabili di solito comportano un impatto molto maggiore durante queste fasi del ciclo di vita rispetto all’uso dei combustibili fossili, mentre l’impatto durante il funzionamento è estremamente minore dovuto all’assenza di emissioni nella fase operativa. Nel caso dell’energia geotermica, invece, gli effetti ambientali durante la fase operativa possono giocare un ruolo significativo e dipendono fortemente dalle condizioni della risorsa geotermica. 

Ma quali metodi possono essere utilizzati per valutare l’impatto ambientale di un impianto geotermico? 

Uno di questi metodi è l’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment – LCA). LCA è una metodologia standardizzata (ISO 14040:2006 e ISO 14044:2006) per quantificare l’impatto ambientale nel corso di tutta la vita di un impianto/un processo/un prodotto. Questo strumento ci consente dunque di confrontare le varie tecnologie delle energie rinnovabili tra di loro ed anche con le forme tradizionali di produzione di energia. 

Recentemente, le linee guida sulla metodologia da seguire per gli studi LCA legati alla geotermica sono state sviluppate nel quadro del progetto GEOENVI EU H2020. Al momento, le linee guida si riferiscono al livello di valutazione “midpoint”. Le ulteriori fasi di normalizzazione e pesatura permettono di ottenere un indice di sostenibilità unico (“single score”, comunemente riferito in termini di eco-punti). Questo passo non è incluso nella parte obbligatoria di un’analisi LCA ma è molto apprezzato a livello di valutazione generale, di processo decisionale e di percezione sociale della sostenibilità. Da precisare che il single score è uno strumento utile per il confronto degli impatti durante il loro normale funzionamento e non dei rischi, per i quali invece servono dedicate strategie di prevenzione.

Per una valutazione ancora più completa, i risultati globali (single score) di un’analisi LCA possono essere estesi all’analisi exergo-ambientale (EEvA), che combina l’analisi exergetica e ambientale. L’EEvA permette di mostrare l’impatto ambientale sull’efficienza del sistema considerato attraverso l’analisi termodinamica e consiste in tre fasi: analisi dettagliata dell’energia del sistema considerato, assegnazione dell’impatto ambientale di tutti i componenti dell’impianto e analisi del progressivo accumulo dei costi ambientali lungo il processo. Infine, si ha l’assegnazione del “single score” ambientale di ogni componente del sistema al flusso di energia prodotto dal componente. Con questa metodologia è possibile evidenziare sia il contributo dell’uso delle risorse (materiali, produzione, servizio) sia gli effetti di irreversibilità/inefficienze dei componenti permettendo di aprire la strada ad un miglioramento mirato. 

Esempio di applicazione della metodologia

Figura 1 mostra un esempio dei possibili risultati ottenibili attraverso l’analisi LCA, utilizzando il database Environmental Footprint e la metodologia di analisi di impatto EF 2.0.

Per dare maggior valore a questo confronto, oltre al single score ottenuto da alcuni impianti geotermici, vengono riportati anche i punteggi di altri sistemi di conversione energetica da fonti rinnovabili, come il fotovoltaico e l’eolico. Inoltre, viene valutato anche il mix energetico italiano del 2013, fornito dal database Environmental Footprint. Il risultato mostra che le prestazioni ambientali degli impianti geotermici possono essere molto variabili. Certamente, i grandi impianti come quello islandese, permettono un basso costo ambientale per MWh grazie all’elevata produzione di energia sotto forma di elettricità e calore. Inoltre, risulta che gli impianti flash di taglia intermedia, hanno un costo ambientale maggiore rispetto agli impianti binari. In ogni caso, tutti gli impianti geotermici hanno un impatto ambientale minore del mix energetico nazionale e comparabile con gli altri sistemi di conversione dell’energia da fonti rinnovabili. 

Figura 1 – Comparazione dei “single score” ottenuti attraverso l’analisi LCA di vari impianti geotermici e di altri sistemi di conversione dell’energia da fonti rinnovabili e dal mix energetico nazionale italiano

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