L'energia geotermica
La Terra è un corpo caldo in uno stato di equilibrio dinamico. Il sistema geotermico terrestre è in "equilibrio" perché il calore generato all'interno del pianeta si disperde all'esterno, mantenendo costante il riscaldamento terrestre. Il calore terrestre è anche detto energia geotermica. La temperatura del sottosuolo aumenta con la profondità secondo un gradiente termico, circa +10°C nei primi 1000 metri.
L'origine del calore terrestre
L'energia geotermica del pianeta ha origine da:
- Nucleo terrestre. Il raffreddamento della massa planetaria originaria. Si manifesta con il vulcanismo.
- Radioattività delle rocce. Il decadimento degli isotopi radioattivi presenti nelle rocce del sottosuolo è un'altra fonte primaria di calore della Terra.
Entrambe le cause contribuiscono a fare della Terra un pianeta vivo. La vitalità del pianeta è verificata dalla presenza di flussi di calore provenienti dagli stati profondi del globo e dall'intensa attività vulcanica.
Gradiente geotermico
La temperatura del pianeta aumenta in funzione della profondità ed è detto gradiente geotermico. Nei primi strati della crosta terrestre la temperatura aumenta di circa 1°C ogni 30-40 metri di profondità. Tuttavia, l'aumento della temperatura non è costante per ogni profondità.
Il gradiente geotermico è maggiore negli strati superficiali del globo, mentre si riduce negli strati più profondi della Terra. Si ipotizza che il nucleo terrestre abbia una temperatura compresa tra 2000 e 6000 °C (ecoage.it). Va però ricordato che alla stessa profondità il gradiente geotermico non è sempre lo stesso perché è composto da due componenti:
- Il gradiente geotermico orizzontale è determinato dalla profondità.
- Il gradiente geotermico verticale è determinato dai moti convettivi nel mantello.
Le correnti ascensionali calde aumentano localmente la temperatura del sottosuolo anche a basse profondità. Viceversa, le correnti discensionali fredde la riducono fino ad elevate profondità. Per questo motivo il gradiente termico non è sempre lo stesso alla stessa profondità, bensì è variabile da luogo a luogo.
Il gradiente termico è alla base della geotermia. Si tratta di una delle principali energie rinnovabili primarie dopo l'energia solare. Il calore del sottosuolo viene convertito in calore utile per il riscaldamento o la produzione di energia elettrica. I luoghi più idonei per lo sfruttamento dell'energia geotermica sono quelli in cui sono presenti i moti convettivi ascensionali. Per un approfondimento sulla tecnologia rimandiamo alla lettura delle pagine di ecoage dove parliamo di geotermia. Ecco un esempio pratico di centrale geotermica.
Energia geotermica