Il termine “Geotermia” si riferisce all’energia termica generata e conservata nel sottosuolo. L’energia geotermica della Terra deriva per circa il 30% dall’originario calore di formazione del Pianeta e per il restante 70% dal calore sviluppato dai processi di decadimento radioattivo di elementi chimici contenuti nei minerali che costituiscono la crosta terrestre. Si pensa che il Nucleo terrestre, che costituisce circa il 15% in volume del Pianeta, abbia temperature comprese tra i 4800 e i 7700 °C e che circa il 98% dell’interno della Terra sia più caldo di 1000°C. La differenza di temperatura tra il nucleo e la superficie del Pianeta, il cosiddetto “Gradiente Geotermico”, rappresenta il motore per una continua conduzione di calore dall’interno verso la superficie a cui si aggiunge un flusso di calore trasportato da fluidi o rocce fuse. In generale, la temperatura aumenta di circa 30-40 °C per ogni Km di profondità; in aree anomale tuttavia, ad esempio sede di fenomeni vulcanici, le temperature sotterranee possono raggiungere diverse centinaia di gradi alle profondità di 2-3 Km, costituendo risorse geotermiche ad “alta entalpia”. Nelle aree interessate dal Progetto GeoMol, il bacino della Molassa nordalpina e la Pianura Padana, non sono noti sistemi di questo tipo; acque termali, quindi, sono presenti a profondità elevate, anche se possono raggiungere livelli più superficiali quando siano intercettate da fratture che scendono in profondità.

L’Energia Geotermica superficiale, a profondità comprese entro i primi 400 m, è invece comunemente utilizzata dalle pompe di calore per il riscaldamento e il condizionamento dell’aria. La loro efficienza dipende prevalentemente dalle specifiche condizioni geologiche locali, la cui analisi non rientra negli scopi del Progetto GeoMol. L’Energia Geotermica utilizzata per il teleriscaldamento e per la produzione di energia elettrica, estratta da profondità superiori ai 400 m, rientra invece negli obiettivi di questo Progetto.

L’energia Geotermica profonda è normalmente sfruttata captando acque calde sotterranee ospitate in falde profonde. L’acqua è pompata in superficie tramite pozzi profondi, il suo calore viene estratto attraverso scambiatori di calore e l’acqua raffreddata viene re-iniettata nell’acquifero termale. Il calore estratto da questo circuito chiuso può essere utilizzato per il teleriscaldamento o, se la temperatura dell’acqua è superiore ai 100°C, per la produzione di energia elettrica.

Il requisito fondamentale per alimentare questo tipo di impianti geotermici è la presenza e l’adeguata disponibilità di acqua calda nel sottosuolo. In caso di elevate temperature sotterranee ma di insufficiente disponibilità d’acqua, può essere utilizzato un sistema “a rocce calde secche” (noto anche come ”sistemi geotermici stimolati”), in cui l’acqua viene dapprima iniettata in pressione entro il serbatoio di calore sotterraneo, per “stimolare” l’ammasso roccioso caldo inducendo la formazione di una rete di fratture in cui l’acqua possa circolare. Questa sorta di “scambiatore di calore” sotterraneo permetterà quindi la circolazione e il riscaldamento dell’acqua iniettata e la sua estrazione tramite uno o più pozzi, in condizioni analoghe a quelle del circuito naturale precedentemente descritto.
Per gestire un impianto geotermico in modo efficiente ed evitare mutue interferenze con altri utilizzi del sottosuolo, è essenziale un’approfondita conoscenza della distribuzione delle temperature in profondità, della presenza di faglie e fratture, dell’architettura e della permeabilità del serbatoio e delle condizioni geologiche al contorno. I dati geologici e geofisici raccolti e interpretati nell’ambito del Progetto GeoMol, contribuiranno alla valutazione del potenziale geotermico delle aree oggetto di analisi e costituiranno la base per una pianificazione sostenibile dell’utilizzo delle risorse geotermiche. I risultati del Progetto GeoMol, tuttavia, non permetteranno di definire la fattibilità e la valutazione economica di un vero e proprio progetto: uno specifico studio di fattibilità rimarrà comunque indispensabile.