L'energia geotermica si riferisce all'energia termica presente nella crosta terrestre. I sistemi geotermici a vapore si riferiscono ad aree o regioni particolari caratterizzate dall'estrazione esclusiva di vapore da serbatoi geotermici. Queste aree sono presenti in tutto il mondo e sono oggetto di studio da diverse prospettive. Tali sistemi sono ideali per la produzione di energia elettrica al minor costo possibile e con problematiche minime. Tuttavia, questi sistemi geotermici, noti anche come centrali a vapore secco, sono estremamente rari. Alcuni esempi di siti geotermici nel mondo includono i famosi Geysers negli Stati Uniti, l'imponente Lardererello in Italia e il suggestivo Matsukawa in Giappone.
Principio di funzionamento del sistema geotermico a vapore dominante
Il processo prevede la raccolta di vapore secco dai pozzi, la sua purificazione mediante l'eliminazione di particelle abrasive e il successivo convogliamento attraverso turbine per alimentare generatori elettrici, seguendo un percorso regolare. Una differenza cruciale tra questo sistema e un tradizionale sistema turbina-generatore a vapore alimentato da combustibili fossili è che il vapore geotermico viene fornito a una temperatura e pressione molto inferiori. Il vapore secco quasi saturo proveniente dal fondo del pozzo viene utilizzato a 200 °C e potrebbe essere necessario interrompere l'erogazione a una pressione di circa 35 bar. Inoltre, è importante notare che la caduta di pressione del pozzo è direttamente correlata al surriscaldamento alla testa del pozzo.
Il vapore si espande nella turbina ed entra nel condensatore, aumentando il volume dell'acqua di raffreddamento. Parte del calore viene inoltre dispersa per evaporazione nella torre di raffreddamento, mentre il resto viene iniettato nel terreno di smaltimento. Tuttavia, il vapore della turbina si miscela con l'acqua di raffreddamento proveniente dalla torre di raffreddamento, creando un vapore saturo. Questa miscela viene quindi ripompata nella torre di raffreddamento.
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