Calore dalla terra
Dal corrispondente di “Svegliatevi!” in El Salvador
Il 7 agosto 1975 fu un giorno memorabile per un piccolo paese dell’America Centrale con poco più di quattro milioni di abitanti e una superficie di solo 21.000 chilometri quadrati. Quel giorno andò in funzione una centrale termoelettrica che non utilizza né carbone né petrolio; in tal modo il paese non è più costretto a importare combustibile per generare energia elettrica. Che cosa aziona allora i generatori elettrici? Vapore proveniente dal profondo sottosuolo.
EL Salvador è un paese di molti vulcani. Pressappoco su un asse longitudinale, che segue anche una linea di faglie geologiche nella crosta terrestre, ci sono 18 vulcani. Almeno quattro di essi sono stati attivi in un passato abbastanza recente. L’attività vulcanica si è manifestata anche sotto forma di soffioni, geyser o cavità nella terra (chiamate ausoles nella lingua nativa degli Indiani).
Come viene prodotto il vapore? Gli scienziati ci dicono che l’acqua piovana filtra nel suolo attraverso crateri e altri strati molto permeabili, raggiungendo infine la roccia. Talora, specialmente nelle regioni vulcaniche, la roccia riscaldata dalla lava è così vicina alla superficie terrestre che l’acqua viene riscaldata a temperature sufficientemente alte da trasformarsi in vapore. Ad Ahuachapán, nella parte occidentale di El Salvador, esistono da qualche tempo cavità sotto forma di pozze di fango del diametro da otto a dieci metri. Sono piene di fango bollente di colore variabile dal bruno rossiccio al giallo, ed emettono vapori aventi un forte odore sulfureo. Queste cavità sono state per molti anni una semplice attrazione turistica, e non si era mai pensato di sfruttarle per scopi pratici.
Iniziano gli studi geotermici
Negli anni cinquanta, comunque, la CEL (Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa), un organismo governativo autonomo responsabile dello sfruttamento dell’energia idroelettrica, venne a conoscenza delle prime utilizzazioni dell’energia endogena (sviluppata internamente) terrestre. Avveniva a Larderello, in Italia. Anche la Nuova Zelanda stava tentando di generare elettricità utilizzando tali risorse a Wairakei.
Questa notizia destò molto interesse. El Salvador stava appena cominciando a sfruttare l’energia idroelettrica prodotta dai fiumi. Ma per disporre di più energia, sarebbe stato infine necessario generare energia termica. I combustibili fossili richiesti a tal fine rendevano necessaria l’importazione di petrolio o carbone. D’altra parte, si poteva ottenere lo stesso risultato sfruttando il vapore naturale.
Il 1953 fu l’anno in cui iniziarono le prime indagini geotermiche nella zona di Ahuachapán. Nel 1958, furono scavati nei campi di Playón de Ahuachapán e di El Salitre 11 pozzi di esplorazione poco profondi. Nel 1966 iniziarono ricerche geologiche, geofisiche e geochimiche più serie, su una superficie di 200 chilometri quadrati.
Le indagini offrirono la prospettiva di un eccellente potenziale di fonti energetiche. Perciò, nel 1968, furono effettuate trivellazioni in via sperimentale fino alla profondità di 865, 981 e 1.192 metri. Uno di questi pozzi era asciutto, ma gli altri due cominciarono a produrre vapore alla temperatura di 231 e 208 gradi centigradi rispettivamente, e alla pressione di 10 chilogrammi per centimetro quadrato. In questi pozzi la produzione di vapore fu mantenuta a pieno ritmo per oltre un anno per sondarne la capacità di mantenere stabili la pressione e la temperatura. Nel gennaio del 1970, nei campi di Playón (Ahuachapán) furono scavati altri sei pozzi, di profondità variabile dai 700 ai 1.400 metri, al fine d’ottenere dati per studiare il lato tecnico e la convenienza economica della cosa, con la prospettiva di creare la prima centrale geotermica da 30 megawatt. Questa centrale doveva essere il primo passo nel programma di piena utilizzazione del campo geotermico di Ahuachapán, la cui potenza è stimata in 100 megawatt.
Centrali elettriche che non utilizzano combustibili
La costruzione della prima centrale per la generazione di elettricità, con una potenza di 30 megawatt, ebbe inizio nel 1974. Questa centrale fu inaugurata ed entrò in servizio nell’agosto del 1975. Quello stesso anno si cominciò a costruire una seconda unità di generazione da 30 megawatt. A tale scopo si dovettero praticare altre cinque trivellazioni a profondità variabili dai 600 agli 850 metri. La seconda unità entrò in servizio nel 1976. Una terza unità di generazione, con una potenza di 35 megawatt, è ora in costruzione e utilizzerà il vapore delle prime due unità. Così a partire da quest’anno il campo geotermico di Ahuachapán dovrebbe generare ininterrottamente 95 megawatt di energia. Non dovendo impiegare combustibili fossili, il paese conseguirà un risparmio annuo di 28 milioni e mezzo di colón (oltre 10 miliardi di lire).
I buoni risultati ottenuti finora hanno spinto ad attuare un intenso programma di esplorazione e ricerca nella parte orientale del paese. In quella zona si stanno effettuando nuove trivellazioni per il programma di sviluppo dell’energia geotermica.
Inquinamento dell’ambiente
Le centrali per la generazione di energia elettrica che utilizzano combustibili fossili, come carbone o petrolio, o combustibili atomici, danno luogo a problemi d’inquinamento. Ceneri, fumo e gas possono contaminare l’atmosfera. Laghi e corsi d’acqua possono essere inquinati dallo scarico dell’acqua impiegata per il raffreddamento. Inoltre, la finale eliminazione dei prodotti di residuo di queste centrali presenta alla comunità un grave problema.
D’altra parte, si potrebbe pensare che le centrali geotermiche, non utilizzando nessun combustibile, presentino meno problemi d’inquinamento ambientale. Nondimeno, il vapore, i gas e l’acqua prodotti dai pozzi geotermici possono causare difficoltà ecologiche.
Nel caso dei campi geotermici produttori di vapore secco o surriscaldato, vi sono scarichi naturali contenenti alte concentrazioni di solfati, alcuni acidi e tracce di cloruri. Alcune di queste acque possono essere leggermente alcaline, con prevalenza di solfati e bicarbonati. Può anche esserci un’alta concentrazione di anidride carbonica, boro e ammoniaca. Un altro composto che potrebbe causare problemi ecologici è l’acido solfidrico, per il suo elevato grado di tossicità.
Nei campi dove si produce vapore acqueo vengono liberate grandi quantità di acqua residuale. Quest’acqua ha di solito un alto contenuto salino, nocivo alla vita vegetale e animale. Il boro in essa contenuto è sempre superiore al livello tollerabile anche per colture resistenti. Generalmente queste acque contengono pure arsenico, per cui sono inadatte al consumo umano.
Quindi la finale eliminazione di queste acque residuali presenta gravi problemi. I principali metodi impiegati a tal fine sono i seguenti: (1) Diluizione nel mare, (2) diluizione nei fiumi, (3) reiniezione nel sottosuolo e (4) evaporazione da laghi artificiali.
La diluizione nel mare risulta costosa e difficile se il campo geotermico è distante. La diluizione nei fiumi dipende dalla quantità d’acqua corrente, affinché non si superino le concentrazioni tollerabili di sostanze tossiche. Nella stagione asciutta, i fiumi spesso hanno così poca acqua che questo sarebbe impossibile. La reiniezione negli strati del sottosuolo potrebbe essere impedita dai sali contenuti nelle acque residuali, perché questi sali formano depositi sulle pareti dei pozzi. L’evaporazione dai laghi artificiali è possibile solo se esistono vaste aree di terreno pianeggiante dove costruire tali laghi e se la precipitazione è minima in quella regione.
Nella centrale geotermica di Ahuachapán, le acque residuali vengono diluite nel mare, dove sono trasportate da un canale scoperto. Sono stati anche fatti esperimenti riusciti di reiniezione nel suolo.
Aspetti economici
È interessante paragonare i costi di una centrale geotermica con quelli delle centrali convenzionali, sia le centrali idroelettriche che quelle termiche in cui si utilizzano combustibili fossili. I costi d’investimento della centrale geotermica di Ahuachapán, con una potenza di 95 megawatt, sono stati stimati in 620.000 lire per chilowatt installato. Il costo di generazione in questa centrale è di 4 lire per ogni chilowattora generato, mentre nella più grande centrale idroelettrica di El Salvador, Cerron Grande, il costo è di 3 lire e mezzo per chilowattora. Tuttavia, nelle centrali dove si utilizza petrolio, il costo di generazione dell’energia si aggira attualmente sulle 21 lire per chilowattora. Questo è quasi cinque volte il costo delle centrali geotermiche. Non è strano se El Salvador ha premura di sfruttare la sua energia endogena!
Ora che la crisi energetica è in aumento in tutto il mondo, molti paesi sono alla ricerca di nuove fonti energetiche per sostituire il più scarso e più costoso petrolio d’importazione. L’energia endogena — il calore proveniente dai profondi strati della crosta terrestre — è senz’altro un’utile fonte. Si può perciò prevedere che altri paesi, il cui suolo rivela segni di attività vulcanica, comincino a sfruttare questi tesori nascosti sotto i loro piedi.