Nuove frontiere tecnologiche per l'energia geotermica

L’impiego della tecnologia geotermica e quindi delle risorse geotermiche per la produzione energetica da fonte rinnovabile, ha subito nel nostro Paese, negli ultimi anni, un deciso incremento quantitativo, al quale ha fatto riscontro un miglioramento ed un perfezionamento anche qualitativo, in termini di efficienza prestazionale soprattutto, dei sistemi e delle soluzioni tecnologiche specifiche preposte allo sfruttamento della risorsa geotermica. L’incremento maggiore è correlato ad una sempre maggiore diffusione della geotermia a “bassa entalpia”, ovvero a quel tipo di geotermia che utilizza basse temperature e che è caratterizzata da una modalità di funzionamento basata sullo scambio termico con il terreno. I recenti sviluppi dei quadri normativi, di livello nazionale (es. Dlgs n.192/2005; Dlgs n.28/2011), regionale e comunale, caratterizzati da una richiesta crescente nei confronti della produzione energetica da fonte rinnovabile, anche in funzione dell’attuazione della direttiva europea 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, hanno di fatto sospinto verso una crescente utilizzazioni delle fonti energetiche rinnovabili ed anche, conseguentemente, verso la ricerca di opzioni e soluzioni tecniche basate sull’utilizzazione delle diverse tipologie di risorse energetiche rinnovabili. Nell’attuale scenario normativo infatti, in cui la richiesta di produzione del fabbisogno energetico degli edifici attraverso energie rinnovabili ha raggiunto dimensioni importanti ed è stata programmata per salire ancora (il Dlgs n.28/2011 prescrive per il 2017 la produzione del 50% del fabbisogno energetico complessivo degli edifici attraverso la produzione di energia termica da fonte rinnovabile), il ricorso alle sole tecnologie solari risulta sicuramente riduttivo e penalizzante in rapporto alle esigenze di carattere progettuale e architettonico, in quanto fortemente impattante sul progetto di architettura e sulla configurazione architettonica complessiva dell’edificio, soprattutto per le forti interrelazioni con il sistema di copertura. Pertanto, se è vero che il tema dell’integrazione architettonica delle tecnologie finalizzate alla produzione energetica da fonte rinnovabile (fotovoltaico, solare termico) risulta importante, come dichiarato implicitamente anche dalle normative che regolano l’accesso alla incentivazione, che prevedono incentivi rapportati al livello di integrazione architettonica raggiunto, è anche vero che il tema della progettazione architettonica dell’edificio svincolata dalle esigenze e dai vincoli impiantistici connessi alla produzione energetica da fonte rinnovabile, in ragione del notevole condizionamento che tali impianti pongono soprattutto in rapporto alla progettazione ed alla configurazione dei sistemi di copertura (i quali risultano a volte addirittura dimensionalmente insufficienti per le specifiche esigenze di installazione), sta assumendo ed ha di fatto assunto analoga importanza. In questa ottica occorre considerare la valenza ed il ruolo delle tecnologie geotermiche, che si pongono come importante opzione tecnologica per gli obiettivi di efficientamento energetico degli edifici e dei sistemi insediativi, soprattutto e particolarmente, in rapporto agli edifici ed agli insediamenti edilizi di nuova realizzazione. I sistemi che stanno avendo un forte impulso in termini di sviluppo e di crescente utilizzazione, sono essenzialmente quelli costituiti dagli impianti geotermici che scambiano energia con il terreno (prelevando o cedendo energia in funzione delle specifiche esigenze connesse al periodo di utilizzazione dell’impianto). Sistemi e tecnologie di questo tipo sono esclusivamente preposti alla produzione di energia termica per il condizionamento invernale degli spazi abitati o per il raffrescamento degli stessi. Il principio di funzionamento è fondamentalmente di semplice concezione: durante il periodo invernale il suolo viene utilizzato ai fini di riscaldare il fluido termico dell’impianto, ovvero viene prelevata energia calorifica dal terreno attraverso lo scambio termico con il sottosuolo stesso; durante l’estate invece, il fluido a bassa temperatura preleva il calore dall’ambiente e lo cede al terreno raffreddandosi. Tali modalità di funzionamento sono associate a sistemi di condizionamento degli ambienti del tipo a “pompa di calore”, ossia caratterizzati da un “meccanismo” in grado di trasferire il calore da una sorgente più fredda verso una più calda. Ovviamente le specificità di questa tecnologia sono tali da consentirne l’utilizzazione esclusivamente in riferimento agli edifici di nuova costruzione, risultando difficoltosa e di sovente inattuabile, una sua realizzazione in rapporto a situazioni di preesistenza degli edifici, a causa soprattutto delle rilevanti operazioni di scavo e di perforazione del terreno necessarie.