Il riscaldamento geotermico sfrutta l’energia termica naturale dall’interno della crosta terrestre per il riscaldamento dell’acqua e degli ambienti. Questo metodo di riscaldamento è acclamato per la sua efficienza energetica, la mancanza di inquinamento e i vantaggi finanziari. Aree come l’Islanda con abbondanti fonti geotermiche, chiamate hot spot, possono utilizzare liberamente l’energia per il riscaldamento. Le regioni prive di punti caldi possono anche ottenere il riscaldamento geotermico, tuttavia, utilizzando una pompa di calore geotermica.
Originariamente, il calore all’interno della Terra veniva creato durante la formazione del pianeta dall’energia dell’impatto dei meteoriti e dal calore di compressione. Oggi, il calore di compressione al centro della Terra e il decadimento dei materiali radioattivi nel mantello terrestre continuano a generare calore. I punti caldi, dove la superficie della Terra ha sacche di calore più dense, si verificano quando il magma è più vicino alla superficie e sono solitamente contrassegnati da vulcani.
Un ottimo esempio di hot spot, l’Islanda ha installato centrali geotermiche per trasformare il calore in elettricità e utilizza il teleriscaldamento per riscaldare l’acqua e lo spazio nella maggior parte degli edifici. Il teleriscaldamento geotermico preleva il calore dal sito del punto caldo e distribuisce acqua calda o vapore attraverso tubi coibentati agli edifici. Una forma di questo metodo è stata utilizzata fin dall’Impero Romano, che utilizzava il calore geotermico nelle sue terme e in alcuni edifici.
Affinché il riscaldamento geotermico sia possibile in aree prive dei vantaggi di un punto caldo, è necessario utilizzare una pompa. La maggior parte dei luoghi sulla Terra mantiene una temperatura da cinquanta a cinquantacinque gradi Fahrenheit (50-54°F, 0-12°C) sotto la superficie, indipendentemente dal tempo sopra. Una pompa di calore geotermica utilizza questa temperatura costante per condurre il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti e dell’acqua in un edificio, in genere una residenza.
Una serie di tubi viene installata in un anello sotto la casa e l’acqua raffreddata viene pompata. Passando attraverso il terreno, l’acqua conduce il calore, che viene poi riestratto in uno scambiatore di calore sotto casa. Il calore che lo scambiatore estrae dall’acqua e il calore creato come sottoprodotto del lavoro dello scambiatore vengono utilizzati per riscaldare la casa. Quando il circuito viene invertito e l’acqua riscaldata viene pompata attraverso il terreno per perdere calore nel terreno relativamente più freddo, il sistema può essere utilizzato per raffreddare la casa. Il riscaldamento geotermico utilizza molta meno energia rispetto al riscaldamento e raffreddamento elettrico o a una pompa di calore ad aria.
Il riscaldamento geotermico è celebrato per diversi motivi ambientali e finanziari. Questo metodo di riscaldamento attinge energia da una fonte rinnovabile e crea meno inquinamento comune alla combustione di combustibili fossili. Dal punto di vista finanziario, i sistemi di riscaldamento geotermico richiedono meno manutenzione, durano decenni, aumentano il valore di un edificio e riducono i costi normalmente accumulati in bollette mensili del petrolio o dell’elettricità. L’installazione iniziale del sistema, tuttavia, può essere molto costosa e richiede un’adeguata conoscenza della geologia del sito in modo che le acque sotterranee non vengano contaminate e l’integrità del suolo non venga danneggiata. Le pompe di calore geotermiche richiedono anche elettricità per far funzionare le pompe, che spesso richiedono la combustione di combustibili fossili, e possono impiegare un refrigerante tossico nell’acqua che scorre attraverso i tubi.