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Per energia geotermica si intende l'energia contenuta sotto forma di calore nell'interno della terra.
L'origine di questo calore è in relazione con la natura interna del nostro pianeta e con i processi fisici che in esso hanno luogo.
Tale calore, anche se in quantità enorme e praticamente inesauribile, risulta assai disperso e solo raramente concentrato.
Il calore interno si dissipa con regolarità verso la superficie della terra; la sua esistenza è percepibile dall'aumento progressivo della temperatura delle rocce con la profondità; il gradiente geotermico è in media di 3°C ogni 100 m di profondità, ossia 30°C a km.
Esistono tuttavia nella crosta terrestre zone privilegiate ove il gradiente è nettamente superiore a quello medio: ciò è dovuto alla presenza, non lontano dalla superficie (5 ÷ 10 km), di masse magmatiche fluide o già solidificate in via di raffreddamento.
L'energia termica accumulata in queste zone viene resa disponibile a profondità accessibili da vettori termici presenti nella crosta terrestre e denominati fluidi geotermici.
I fluidi geotermici sono essenzialmente composti da acqua meteorica che penetra nel sottosuolo e si riscalda a contatto con le rocce calde.
Si formano così degli acquiferi anche a temperature molto elevate (oltre 300°C). Generalmente tali acquiferi, oltre all'acqua in fase liquida, possono contenere acqua in fase vapore ad elevato contenuto energetico.
Gli acquiferi sono ospitati da rocce permeabili, formando così i serbatoi geotermici. I fluidi contenuti in un serbatoio geotermico possono talvolta raggiungere spontaneamente la superficie, dando luogo a manifestazioni geotermiche naturali, quali i geyser, le fumarole, le sorgenti calde, etc.
Se i fluidi caldi rimangono entro il serbatoio per effetto di una copertura di terreni impermeabili, si possono avere concentrazioni di energia termica di interesse industriale a fini di produzione di energia.
L'utilizzabilità di tali bacini è vincolata alla profondità del serbatoio affinché sia possibile la perforazione di pozzi che mettano in comunicazione la risorsa geotermica con la superficie per lo sfruttamento energetico del calore.
Le zone della crosta terrestre dove è più probabile l'esistenza di serbatoi che possono fornire vapore naturale corrispondono in generale alle fasce che percorrono i margini continentali, la cosiddetta cintura di fuoco della terra.
In tali zone è di norma presente una notevole attività vulcanica e sismica, e si rilevano i valori più alti del flusso di calore terrestre.

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