L'energia geotermica a "bassa entalpia" viene prodotta captando il calore sotto terra, che deriva dalla radioattività naturale delle rocce della crosta terrestre, e portandolo in superficie. Al di sotto dei 10 metri di profondità la temperatura del sottosuolo rimane costante anche d'inverno grazie al flusso di calore generato dalla Terra. La temperatura media del terreno a circa 100 m di profondità si aggira intorno ai 12°C.
Il calore della terra viene recuperato attraverso una sonda geotermica, ovvero uno scambiatore di calore, che richiede poca manutenzione e dura 50-100 anni. Il terreno viene perforato a pochi metri dall'edificio da riscaldare, vengono inseriti dei tubi a U, al cui interno circola un fluido termovettore che estrae il calore dal terreno. Grazie a una pompa di calore che sfrutta l'energia elettrica è possibile accrescere la temperatura, portandola a 40°, e riscaldare un intero edificio. Per l'utilizzo del calore della terra con la pompa di calore è sufficiente una temperatura relativamente bassa (bassa entalpia) ma che rimane praticamente sempre costante.
"L'energia geotermica, pertanto – si legge in un documento di lavoro del Politecnico di Bari – offre vantaggi caratteristici ed unici: rende indipendenti dal prezzo del petrolio e del gas; è ecologica dal punto di vista dell'inquinamento, non ci sono emissioni. Non necessita di manutenzione. Fornisce riscaldamento, acqua calda sanitaria o raffreddamento 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno. I campi di applicazione sono molteplici: abitazioni, impianti industriali, magazzini, serre, scuole, hotel, uffici, palestre, piscine, marciapiedi senza ghiaccio, terreni sportivi in erba etc”.
Una “produzione sostenibile da singolo sistema geotermico”, in sostanza – spiega il documento – deve assicurare che l’impianto collegato a terreno comporti il raggiungimento di un equilibrio termodinamico sul lungo periodo, assestando il livello della temperatura del terreno su un valore accettabile e ambientalmente compatibile; inoltre è necessario che una volta terminato il funzionamento dell’impianto il terreno raggiunga su tutto il volume interessato compreso l’intorno dello scambiatore dei valori di temperatura confrontabili con quelli del terreno indisturbato prima dell’applicazione degli scambiatori.
Numerosi studi hanno dimostrato che applicazioni di sonde geotermiche verticali correttamente dimensionate consentono di realizzare un sistema geotermico ambientalmente sostenibile secondo la definizione data. In particolare si possono citare il lavoro di Eugster e Rybach (2000, 2002), il lavoro di Rybach e Mongillo (2006) e quello di Signorelli, Kohl e Rybach (2004), nonché altre pubblicazioni dei più grandi esperti mondiali del settore (Sanner e alt., 2000). Si è visto che la risposta è positiva, cioè che dopo qualche anno di funzionamento, se il dimensionamento è corretto, si instaura un nuovo equilibrio stazionario, fra la tendenza naturale del suolo a mantenere le condizioni iniziali e l’energia estratta ed immessa dallo scambiatore.
“Fermo restando quanto sopra scritto – prosegue il documento – vi sono però altre problematiche che vengono spesso sollevate in relazione agli impianti geotermici. Le principali criticità che preoccupano il legislatore sono essenzialmente riconducibili a tre aspetti e riguardano esclusivamente le installazioni che avvengano in siti con presenza di falde acquifere. Si rischia infatti la possibile messa in comunicazione di falde di livello qualitativo diverso durante la fase di perforazione ed installazione; un’anomalia termica indotta sulla falda acquifera durante l’esercizio dell’impianto; e, infine, una possibile rottura della sonda e conseguente fuoriuscita del fluido termovettore”. A tal proposito i ricercatori del Politecnico ritengono che solo il primo può rappresentare l’aspetto che può effettivamente determinare delle reali criticità, superabili comunque con l’adozione della corretta tecnologia di perforazione a seconda della diversa situazione idrogeologica.
