Può il magma vulcanico alimentare il futuro?

Gli scienziati islandesi hanno scoperto come creare energia geotermica dalla roccia fusa surriscaldata

Tuan C. Nguyen

Non capita spesso che un'idea inizialmente considerata un esperimento fallito finisca per essere salutata come una svolta. Ma questo è esattamente ciò che accadde quando, cinque anni fa, un gruppo di scienziati in Islanda, mentre effettuava una perforazione in profondità nella crosta terrestre, si imbatté in roccia fusa. Non solo non era quello che stavano cercando in quel momento, ma significava anche che dovevano abbandonare la ricerca per individuare un serbatoio che si diceva contenesse una forma di acqua così calda da esistere in uno stato a metà tra un normale liquido e e un gas.

Le implicazioni del ritrovamento di un liquido così denso di energia sarebbero state enormi. L’acqua che è stata riscaldata fino a uno stato “supercritico”, con temperature fino a 1.100 gradi Celsius, è possibile solo dove c’è un sufficiente accumulo di pressione e calore. Il laboratorio è un luogo in cui gli scienziati sono stati in grado di ricreare tali condizioni. Ma se fosse prodotto naturalmente da qualche parte, un focolaio geotermico ghiacciato come l’Islanda sarebbe una buona scommessa, così si pensa.

Nel corso di più di un decennio, il governo islandese, insieme a un consorzio internazionale di aziende energetiche e scienziati, hanno investito oltre 22 milioni di dollari per capire se è possibile attingere a una risorsa potenzialmente abbondante che racchiude 10 volte la quantità di energia vapore riscaldato. La speranza era che un giorno gli impianti geotermici fossero in grado di convogliare questa fonte di energia immensa, ma pulita, non solo alle case e alle imprese locali, ma anche a paesi come l’Inghilterra e altre nazioni vicine dipendenti da carbone e gas.

Pertanto, il progetto islandese di perforazione profonda è stato concepito, in parte, come uno sforzo per posizionare la piccola isola vulcanica di circa 320.000 residenti come fornitore primario di energia rinnovabile. Tuttavia, ciò che ha reso particolarmente demoralizzante l’incidente di trivellazione fallita è stato il tempismo, poiché è avvenuto nel mezzo di una profonda crisi economica. Con il quasi collasso del sistema bancario centrale del paese, il facile accesso a una fornitura virtualmente illimitata di energia geotermica, utilizzata per far funzionare il 90% delle famiglie, era una delle poche ricchezze intrinseche rimaste che i funzionari ritenevano potesse aiutare ad alimentare una ripresa.

Tuttavia, l’impatto accidentale del magma sotterraneo non si è rivelato una perdita totale, come i ricercatori avrebbero poi scoperto. Nel substrato roccioso di un vulcano, il calore intrappolato nella roccia fusa brucia a una temperatura costante compresa tra 900 e 1.000 gradi Celsius. Questo è importante poiché gran parte della potenza della sostanza viscosa viene persa nel momento in cui fuoriesce dalla punta di un vulcano sotto forma di lava, con l'atmosfera che esercita un effetto di raffreddamento che altera in modo significativo la composizione della roccia fusa. Il problema, ora, era che il magma che colpisce è un evento così raro (è successo solo una volta alle Hawaii), che i ricercatori non hanno avuto molte opportunità di elaborare un metodo affidabile per sfruttare il suo vasto potenziale. Per estrarre energia utilizzabile era necessario innanzitutto che le riserve idriche si raccogliessero in qualche modo nel sito. E se ciò accadesse, il team IDDP dovrebbe in qualche modo creare un sistema che sia allo stesso tempo resiliente e capace di estrarre vapore dal pozzo.

In un rapporto sorprendente, pubblicato sulla rivista Geothermics, i ricercatori hanno spiegato dettagliatamente come sono riusciti a raggiungere questo obiettivo. Dopo aver scoperto un serbatoio naturale di acqua piovana che, nel tempo, è filtrata nelle fessure proprio sopra il flusso di magma, il team IDDP, guidato dal geologo Guðmundur Ó. Friðleifsson, è riuscito a testare con successo un sistema di trasporto personalizzato progettato per incanalare il liquido caldo mentre saliva. Secondo The Conversation, è così che gli scienziati hanno inventato il loro cosiddetto sistema geotermico potenziato dal magma:

Ciò significava cementare un involucro di acciaio nel pozzo, con una sezione perforata sul fondo più vicino al magma. Si lasciò che il calore si accumulasse lentamente nel pozzo e alla fine il vapore surriscaldato fluì attraverso il pozzo per i successivi due anni.