Geotermia in Toscana.

Concentrazioni in aria di idrogeno solforato e mercurio nelle aree geotermiche toscane.

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La geotermia è riconosciuta come una delle forme di produzione di energia elettrica a minor impatto specifico; la produzione di energia elettrica da fonti geotermiche utilizza l’energia termica dei fluidi endogeni (acqua calda, vapore dominante e vapore umido) per azionare la turbina e produrre così elettricità.

Il caso toscano

In Toscana, nelle aree delle colline metallifere, e del monte Amiata, sono presenti zone con caratteristiche geotermiche tali da renderne particolarmente conveniente la coltivazione a fini energetici. Per tale motivo, in Toscana, ad oggi, sono attive 36 centrali geotermoelettriche gestite dalla Società Enel Green Power Italia S.r.l., dislocate in quattro “Aree Territoriali” : Larderello, Lago (Val di Cornia), Radicondoli e l’Area del Monte Amiata (suddivisa nelle due sub-aree di Piancastagnaio e Bagnore).
In queste aree sono presenti sia emissioni puntuali di origine antropica, originate dai gruppi di produzione, sia emissioni, generalmente diffuse, costituite dalle manifestazioni geotermiche naturali (soffioni, fumarole, putizze, sorgenti di acque caldissime, laghetti, etc.), non sempre di immediata individuazione, e per le quali sarebbe utile disporre di un accurato censimento.
Le emissioni di origine geotermica sono caratterizzate da alte percentuali di vapor acqueo e percentuali nettamente inferiori di altre sostanze, tra le quali l’idrogeno solforato (H2S), riconoscibile dall’olfatto umano già a concentrazioni molto basse, inferiori a 6µg/m³, e anche per questo adottato generalmente come tracciante di attività geotermica.
Nelle centrali geotermoelettriche, per mitigarne gli impatti, sono state introdotte sia la pratica della reiniezione del fluido geotermico, che permette di effettuare la “coltivazione” del serbatoio, sia l’installazione di un sistema di abbattimento del mercurio e dell’idrogeno solforato (H2S), denominato AMIS, finalizzato, come dice anche il nome, alla riduzione dell’H2S e del mercurio (Hg) gassoso nella frazione dei gas incondensabili emessi dalla centrale.
L’efficienza di abbattimento dell’AMIS, installato in tutte le Centrali della Toscana, è molto alta (circa del 97-99% per H2S e il 90-99% per il Hg). Nel corso degli anni, in occasione del rilascio dell’autorizzazione all’esercizio di ciascun impianto, la Regione Toscana ha prescritto a ENEL Green Power l’installazione di centraline fisse destinate al monitoraggio dell’H2S, che ad oggi costituiscono una rete di 18 stazioni di monitoraggio localizzate sul territorio toscano dove vi è attività di utilizzo della risorsa geotermica. Tali dati, che sono mensilmente trasmessi alla Regione Toscana e ad ARPAT, sono verificati e integrati dalle indagini condotte autonomamente da ARPAT utilizzando una stazione fissa per il controllo della qualità dell’aria di Montecerboli e soprattutto mediante due autolaboratori, denominati GEO1 e GEO2.

Energia rinnovabile circolare e continua

La recente ricerca tecnologica ha mostrato la possibilità di integrare il ciclo di produzione tradizionale delle centrali geotermoelettriche, con impianti alimentati da altre energie provenienti da fonti rinnovabili, per incrementare l’efficienza della produzione di energia elettrica. Ad es., il vapore della centrale Cornia2 viene surriscaldato, mediante uno scambiatore, dal gas del bruciatore di una vicina centrale a bio-masse, con un conseguente aumento della produzione elettrica pari a 5 MWh. Massimizzare le forme di riciclo anche per gli scarti produttivi rendono le centrali geotermoelettriche capaci di applicare i criteri di economia circolare, permettendo la salvaguardia delle risorse naturali ed operando, allo stesso tempo, come volano per una nuova modalità di sviluppo.
Inoltre questo comparto energetico a differenza dell’eolico e del solare si distingue per la caratteristica della “continuità”, non subendo le conseguenze dei cambiamenti delle condizioni meteorologiche e capace quindi di garantire un flusso energetico costante ed autonomo.
E’ in questa direzione che nel 2021 la geotermia Toscana ha prodotto 6TWh di elettricità contribuendo ad aumentare la quota di energia proveniente da fonti rinnovabili rispetto all’anno precedente.

Il Report per l’annualità 2020

Il documento descrive l’attività di raccolta, analisi e verifica della congruità dei dati ENEL Green Power Italia, anche alla luce dei monitoraggi ARPAT.
Il report contiene una sintesi delle concentrazioni in aria di H2S elaborate attraverso i dati rilevati nel 2020 dalle stazioni di monitoraggio qualità dell’aria di ENEL Green Power Italia, espressi come valori massimi (mensili e annuali) delle medie mobili della concentrazione di H2S (in µg/m³), calcolate rispettivamente su intervalli di 24 ore, di 14 giorni e di 90 giorni, in coerenza con le indicazioni del World Health Organization (WHO), riportate nelle “Air Quality Guidelines” for Europe, second Edition e nel “Concise International Chemical Assessment Document 53. Hydrogen sulfide: human health aspects”.
I valori massimi mensili riscontrati nel 2020 sono stati messi a confronto con il massimo registrato negli anni precedenti. Il 2020 è stato caratterizzato da vincoli comportamentali dettati dall’emergenza Covid-19 che hanno influenzato la vita di tutti noi. Nei sistemi produttivi, comprese le centrali geotermolettriche, le normali attività di gestione del processo, e di intervento in caso di malfunzionamenti, hanno subito dei rallentamenti a causa delle rigide regole sanitarie anti-contagio. Questa situazione potrebbe essere all’origine di alcuni peggioramenti relativi alla qualità dell’aria registrati nel 2020 rispetto agli anni pregressi, in particolare in relazione alla media mobile dell’H2S calcolata su 24 ore.
Nonostante questo non ci sono stati superamenti del limite fissato per la media mobile calcolata sul periodo di riferimento di 24 ore, pari a 150 µg/m³, e, cautelativamente, anche per il caso di media mobile calcolata sul periodo di riferimento di 2-14 giorni, con limite pari a 100 µg/m³.
Emerge, almeno per certe aree produttive, un’interruzione della tendenza di decrescita per i valori massimi annuali del parametro media mobile su 24 ore, a cui si era assistito negli anni precedenti. Si registra comunque la notevole eccezione dell’area di Piancastagnaio, dove nel 2020 si è assistito ad un notevole miglioramento dei dati registrati per l’idrogeno solforato l’H2S. 

Testo a cura di A. Bagnoli, I Gartner e S. Lavacchini

Per approfondimenti:
il rapporto 2020
le interviste sull’argomento
Geotermia – Un’economia circolare possibile (video)

Fonte: Geotermia in Toscana — ARPAT – Agenzia regionale per la protezione ambientale della Toscana

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