Il momento della geotermica è arrivato

Per decenni, l'energia geotermica ha occupato una posizione peculiare nel panorama delle energie rinnovabili: universalmente riconosciuta come una fonte quasi ideale - pulita, in grado di fornire energia di base, indipendente dalle condizioni meteorologiche e con un piccolo impronta - eppure costantemente eclissata dalla crescita esplosiva dell'energia solare ed eolica. Questa dinamica sta cambiando rapidamente. Una convergenza di supporto politico, innovazione tecnologica e crescente domanda di elettricità pulita affidabile ha spinto l'energia geotermica in primo piano come mai prima d'ora.

Gli ultimi mesi hanno portato una serie senza precedenti di vittorie per il settore geotermico. Legislatori federali e statali hanno approvato misure che semplificano i permessi per i progetti geotermici, estendono i crediti fiscali precedentemente disponibili solo per gli impianti solari ed eolici, e finanziano la ricerca su tecnologie di perforazione di nuova generazione. Il supporto bipartisan è notevole in un panorama della politica energetica altrimenti profondamente diviso secondo linee partitiche.

Allo stesso tempo, i progressi nella tecnologia di perforazione - molti presi direttamente dall'industria petrolifera e del gas - stanno drammaticamente espandendo la gamma geografica delle risorse geotermiche viabili. Tecniche come i sistemi geotermici migliorati (EGS), che creano serbatoi artificiali iniettando acqua in formazioni rocciose calde, significano che l'energia geotermica non è più limitata alle regioni vulcaniche degli Stati Uniti occidentali. In principio, gli EGS potrebbero essere implementati quasi ovunque, sfruttando il vasto serbatoio di calore immagazzinato nella crosta terrestre.

La rivoluzione della tecnologia

La trasformazione nella tecnologia geotermica è uno studio di caso nel trasferimento di conoscenze tra industrie. Per decenni, la perforazione geotermica si è basata su tecniche e attrezzature che non avevano subito cambiamenti fondamentali dai primi giorni dell'industria. I pozzi erano costosi, lenti da perforare e limitati ai serbatoi idrotermali naturali dove l'acqua calda o il vapore potevano essere accessibili relativamente vicino alla superficie.

La rivoluzione del petrolio e del gas che ha sbloccato le formazioni di scisto attraverso la perforazione orizzontale e la fratturazione idraulica ha iniziato a trasformare lo sviluppo geotermico. Aziende come Fervo Energy hanno dimostrato che le stesse tecniche di perforazione direzionale utilizzate per estrarre petrolio da rocce compatte possono essere applicate per creare serbatoi geotermici ingegnerizzati a profondità di diversi chilometri.

L'approccio di Fervo prevede la perforazione di pozzi orizzontali accoppiati in formazioni di granito caldo, quindi la stimolazione della roccia tra di essi per creare una rete di fratture attraverso cui l'acqua può circolare. L'acqua fredda viene pompata in un pozzo, riscaldata dalla roccia, e ritorna in superficie attraverso l'altro pozzo come acqua calda o vapore che aziona una turbina. L'azienda ha già dimostrato la tecnologia in un progetto pilota nel Nevada e sta scalando verso operazioni commerciali.

Altre aziende stanno perseguendo approcci ancora più ambiziosi. Quaise Energy sta sviluppando una tecnologia di perforazione a microonde millimetriche che utilizza energia diretta per vaporizzare la roccia, potenzialmente consentendo ai pozzi di raggiungere profondità di 20 chilometri o più - ben oltre la portata della perforazione convenzionale. A quelle profondità, le temperature superano i 500 gradi Celsius, offrendo densità energetiche che renderebbero la geotermica competitiva con i combustibili fossili su base costo per megawatt.

I giganti della tecnologia si interessano

Forse il segnale più chiaro che la geotermica ha superato una soglia è l'interesse delle principali aziende tecnologiche. Google, Microsoft e Meta hanno tutti firmato o stanno negoziando accordi di acquisto di energia per l'elettricità geotermica per alimentare i loro data center. Per queste aziende, la geotermica offre qualcosa che l'energia solare ed eolica non può: elettricità pulita ininterrotta che non richiede massicci sistemi di accumulo a batteria per attenuare l'intermittenza.

L'appeal è particolarmente forte per i data center dell'IA, che funzionano con tassi di utilizzo molto elevati e richiedono un'alimentazione estremamente affidabile. Un data center che addestra grandi modelli di IA non può permettersi di perdere l'alimentazione nemmeno per brevi periodi, rendendo le fonti di energia pulita di base come la geotermica particolarmente interessanti.

Google è stata l'azienda tecnologica più visibile nello spazio geotermico, in partnership con Fervo Energy su un progetto nel Nevada che è operativo dal 2023. L'azienda ha descritto la geotermica come una componente chiave della sua strategia per abbinare tutto il consumo di elettricità con energia priva di carbonio su base 24/7 entro il 2030.

Venti favorevoli dalle politiche

L'ambiente politico per la geotermica non è mai stato più favorevole. L'Inflation Reduction Act del 2022 ha esteso i crediti d'imposta sulla produzione e i crediti d'imposta sugli investimenti ai progetti geotermici, mettendoli approssimativamente sullo stesso piano dei progetti solari ed eolici per la prima volta. La legislazione successiva è andata oltre, finanziando la ricerca e lo sviluppo geotermico presso il Dipartimento dell'Energia e incaricando l'Ufficio di gestione dei terreni di accelerare i permessi sui terreni federali.

L'azione a livello statale è stata ugualmente importante. Diversi stati occidentali hanno approvato leggi che incoraggiano specificamente lo sviluppo geotermico, riconoscendolo come un complemento alla capacità solare ed eolica intermittente che già domina le loro reti. Il Texas, che non ha una significativa generazione geotermica oggi, è emerso come un sorprendente sostenitore, con legislatori che vedono potenziale nei bacini sedimentari profondi dello stato e nella forza lavoro esistente petrolifera e del gas.

La natura bipartisan di questo supporto riflette la posizione politica unica della geotermica. È abbastanza pulita da soddisfare i sostenitori del clima, abbastanza industriale da interessare i falchi dell'energia, e abbastanza nazionale per adattarsi alle narrative dell'indipendenza energetica. Promette anche di creare posti di lavoro ben retribuiti per lavoratori con esperienza di perforazione e industria petrolifera - un argomento potente negli stati in cui l'industria dei combustibili fossili è un grande datore di lavoro.

Scala e sfide

Nonostante lo slancio, la geotermica affronta ancora sfide significative di scalabilità. Gli Stati Uniti hanno attualmente circa 3,7 gigawatt di capacità geotermica installata, rispetto a oltre 200 gigawatt di energia solare e quasi 180 gigawatt di energia eolica. Colmare quel divario richiederà investimenti massicci in impianti di perforazione, sviluppo della forza lavoro e capacità della catena di approvvigionamento.

I costi di perforazione rimangono la barriera più grande. I pozzi geotermici sono costosi - spesso 5-10 milioni di dollari ciascuno - e non tutti i pozzi producono calore commercialmente valido. Ridurre questi costi attraverso miglioramenti tecnologici e imparare facendo è essenziale affinché l'industria raggiunga la scala che i suoi sostenitori immaginano.

L'uso dell'acqua è un'altra considerazione. I sistemi EGS richiedono acqua per il circuito di circolazione, sollevando questioni sulla concorrenza delle risorse nelle regioni aride dove le risorse geotermiche sono più accessibili. I progetti a circuito chiuso che minimizzano il consumo di acqua sono in sviluppo ma aggiungono complessità e costo.

Tuttavia, la traiettoria è inconfondibile. L'energia geotermica sta passando da un contributore di nicchia a una componente potenzialmente trasformativa del mix di energie pulite. Se può scalare abbastanza velocemente da cogliere il momento rimane da vedere, ma la combinazione di tecnologia, politica e domanda del mercato suggerisce che la fonte rinnovabile a lungo trascurata sta finalmente avendo il suo giorno.

Questo articolo si basa su segnalazioni di CleanTechnica. Leggi l'articolo originale.