ENEA ha realizzato presso il Centro Ricerche Casaccia, a Roma, un innovativo impianto geotermico destinato alla climatizzazione sostenibile degli edifici. Il progetto si inserisce nell’ambito della Ricerca di Sistema Elettrico promossa dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica e punta a dimostrare il ruolo della geotermia a bassa entalpia nei sistemi energetici per il riscaldamento e il raffrescamento. L’impianto combina l’utilizzo del calore del sottosuolo con una pompa di calore di ultima generazione, capace di sfruttare sia l’aria sia il terreno come sorgente termica. La soluzione consente di utilizzare una fonte rinnovabile continua e stabile, particolarmente adatta alle esigenze di climatizzazione degli edifici e alla riduzione dei consumi energetici.
Calore del sottosuolo, pozzi geotermici e sensori in fibra ottica
Il sistema sfrutta il calore naturalmente presente nel sottosuolo a temperature relativamente basse, sotto i 90°C, attraverso quattro pozzi realizzati a diverse profondità. I pozzi sono dotati di sonde geotermiche e di sensori in fibra ottica, strumenti che permettono di monitorare il comportamento termico del terreno e ottimizzare l’utilizzo della risorsa. La scelta di integrare pozzi geotermici, sonde e sensoristica avanzata consente di studiare in modo puntuale l’interazione tra il sistema di climatizzazione e la sorgente termica sotterranea. In questo modo, l’impianto ENEA alla Casaccia diventa una piattaforma sperimentale per valutare l’efficienza della geotermia applicata agli edifici e il suo contributo alla decarbonizzazione dei consumi termici.
La geotermia come fonte rinnovabile stabile e continua
Uno degli aspetti centrali del progetto riguarda la continuità della risorsa geotermica. A differenza di altre fonti rinnovabili, la geotermia non dipende direttamente dalle condizioni meteorologiche e può quindi offrire una disponibilità costante nel tempo. “A differenza di altre fonti di energia rinnovabile che dipendono da condizioni meteorologiche variabili, la geotermia offre una continuità che la rende ideale per garantire una fornitura stabile e continua di energia”, evidenzia Anna Carmela Violante, ricercatrice del dipartimento ENEA di Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili (TERIN). “Inoltre, la tecnologia geotermica può contribuire a ridurre la dipendenza dalle importazioni di energia e di materiali – non richiedendo materie prime critiche o strategiche – e a rendere il sistema energetico più resiliente alle fluttuazioni dei costi causate dalle crisi geopolitiche”, aggiunge Violante. La geotermia per edifici assume quindi un valore strategico non solo dal punto di vista ambientale, ma anche in termini di sicurezza energetica, resilienza del sistema e riduzione della dipendenza da importazioni di energia e materiali.
Pompe di calore e stabilità termica: il ruolo della sorgente geotermica
Nel funzionamento dell’impianto, la stabilità termica del terreno rappresenta un elemento decisivo. Durante i periodi di maggiore richiesta di riscaldamento o raffrescamento, la possibilità di contare su una sorgente o su un pozzo di calore con caratteristiche più stabili rispetto all’aria esterna consente alle pompe di calore geotermiche di lavorare con efficienze più elevate. “Nei periodi di richiesta di riscaldamento o raffrescamento, la stabilità termica della sorgente o del pozzo di calore è fondamentale per garantire efficienze elevate delle pompe di calore”, dichiara Raniero Trinchieri, ricercatore del dipartimento ENEA-TERIN. La combinazione tra pompa di calore e sorgente geotermica a bassa entalpia può quindi migliorare le prestazioni dei sistemi di climatizzazione, contribuendo a ridurre i consumi e a rendere più sostenibile la gestione energetica degli edifici.
Geotermia in Italia: una tradizione secolare e un potenziale ancora sottoutilizzato
L’Italia vanta una tradizione secolare nello sfruttamento della risorsa geotermica. Il Paese è attualmente l’ottavo al mondo per capacità geotermoelettrica installata, con circa 916 MW e una produzione annua pari a circa 5,7 TWh di energia elettrica, concentrata prevalentemente in Toscana. Anche per quanto riguarda gli usi diretti del calore geotermico, l’Italia si colloca tra i principali Paesi europei. La capacità installata stimata è di circa 1.316 MWth, impiegata soprattutto per riscaldamento civile, usi termali e agricoli e applicazioni geotermiche a bassa entalpia. Nonostante questi numeri, la crescita del settore geotermico nazionale è rimasta sostanzialmente stagnante nell’ultimo decennio. Il quadro evidenzia un potenziale ancora ampiamente sottoutilizzato, soprattutto in relazione alle possibilità offerte dalla geotermia a bassa entalpia, dagli usi diretti del calore e dall’integrazione con tecnologie per l’efficienza energetica.
Il “gigante dormiente” della transizione energetica italiana
Il potenziale della geotermia in Italia viene indicato da più parti come uno degli asset strategici per la transizione energetica. Il Paese dispone del maggiore potenziale dell’Europa continentale e, secondo ENEA, anche un utilizzo limitato delle risorse disponibili potrebbe fornire un contributo significativo sia alla produzione elettrica sia ai consumi termici. “Malgrado questi risultati, la crescita del settore geotermico nazionale è rimasta sostanzialmente stagnante nell’ultimo decennio, evidenziando un potenziale ancora ampiamente sottoutilizzato”, sottolinea Simona De Iuliis, responsabile della Sezione supporto strategico del dipartimento ENEA-TERIN. “La geotermia – aggiunge – da più parti è considerata un ‘gigante dormiente’ specialmente in Italia dove abbiamo il maggiore potenziale dell’Europa continentale. Se solo sfruttassimo il 2% di quel potenziale nei primi 5 km di profondità, la geotermia potrebbe coprire fino al 10% della produzione elettrica prevista per il 2050 e circa il 25% dei consumi finali termici”. In generale, con le risorse geotermiche disponibili in Italia si potrebbe coprire oltre quattro volte l’intero fabbisogno energetico del Paese in termini di elettricità e calore, pari a 120 Mtep nel 2022, consentendo di ridurre del 40% i consumi di gas naturale.
Sfide tecniche, autorizzazioni e politiche energetiche per la geotermia
Per trasformare il potenziale della geotermia in una componente centrale del sistema energetico nazionale, ENEA richiama la necessità di superare le barriere che ancora ne frenano la diffusione. Le sfide riguardano aspetti tecnici, finanziari, autorizzativi e di pianificazione territoriale. “Per sfruttarne le potenzialità è necessario superare le sfide tecniche e finanziarie che ancora ne limitano una diffusione su larga scala e sviluppare politiche energetiche mirate”, dichiara Giulia Monteleone, direttrice di ENEA-TERIN. “Oltre alla creazione di meccanismi di incentivazione anche per ridurre il rischio tecnologico, auspichiamo la semplificazione delle procedure autorizzative, la mappatura del potenziale e l’individuazione delle aree idonee per utilizzare la geotermia come motore di crescita economica ed elemento centrale nella transizione verso un futuro energetico sostenibile”. Il tema degli incentivi, della riduzione del rischio tecnologico e della semplificazione delle procedure autorizzative diventa quindi centrale per favorire una diffusione più ampia delle tecnologie geotermiche, sia negli usi elettrici sia negli usi termici diretti.
Il prossimo passo: sistema ibrido con geotermia e solare termico
Il nuovo impianto realizzato al Centro Ricerche Casaccia rappresenta anche una base per ulteriori sviluppi sperimentali. Il passo successivo delle ricerche ENEA sarà la realizzazione di un sistema sperimentale ibrido in grado di combinare la sorgente geotermica a bassa entalpia con quella solare termica. L’obiettivo sarà studiare l’accumulo termico in terreni impermeabili, principalmente argillosi, collocati a profondità superiori ai 100 metri. Questa nuova fase di ricerca permetterà di approfondire l’integrazione tra fonti rinnovabili termiche e accumulo nel sottosuolo, aprendo prospettive per sistemi energetici più efficienti, flessibili e sostenibili.
Geotermia, edifici e transizione energetica
L’impianto geotermico ENEA alla Casaccia si inserisce in un percorso di innovazione che guarda alla climatizzazione sostenibile, all’efficienza degli edifici e alla valorizzazione delle risorse rinnovabili disponibili sul territorio nazionale. La geotermia a bassa entalpia, integrata con pompe di calore avanzate e sistemi di monitoraggio, può contribuire a ridurre i consumi energetici, tagliare l’uso di gas naturale e rafforzare la sicurezza energetica. In un contesto segnato dalla necessità di accelerare la transizione verso fonti pulite, il progetto ENEA mette al centro una tecnologia rinnovabile stabile, programmabile e disponibile in modo continuo. Una risorsa che, secondo le stime richiamate da ENEA, potrebbe avere un ruolo molto più ampio nel mix energetico nazionale, sia per la produzione elettrica sia per il calore destinato agli edifici, all’agricoltura, agli usi civili e alle applicazioni industriali.