Il mare, fonte inesauribile di energia elettrica, è la grande risorsa del futuro per l’Italia
Quando diciamo mare, spesso ci riferiamo alla nostra ultima vacanza. Noi ci siamo sforzati di rimanere concentrati, focalizzandoci sul come questa grande fonte di energia possa essere sfruttata per produrre corrente elettrica pulita.
L’energia, infatti, la si può trarre dalle onde, dalle correnti, dalle maree e persino dal gradiente di temperatura, ma non è, però, così semplice ricavare e trasformare l’energia di queste fonti. Spesso, infatti, è complesso e dispendioso.
Alla ricerca dell’efficienza
Negli ultimi anni, in diversi paesi del mondo tra cui anche l’Italia, stanno nascendo alcuni impianti di sperimentazione, ma a detenere il primato, sia per numero che per grandezza di impianti, è la Svezia.
Ma analizziamo come funzionano i vari impianti e vediamo quali sono i più efficienti. A darci delle risposte è il professor Michele Grassi, ricercatore e fondatore di 40 South Energy.
Prima, però, conosciamo i metodi più diffusi per ricavare energia elettrica.
Energia maremotrice
L’energia maremotrice sfrutta la forza di attrazione gravitazionale della Luna che causa il fenomeno delle maree. L’energia elettrica si ottiene grazie a delle turbine idrauliche.
La produzione richiede la realizzazione di impianti di grandi dimensioni, come dighe o bacini di accumulo. Il funzionamento è semplice nella fase di alta marea, l’apertura delle chiuse permette il riempimento del bacino, mentre, nella fase di bassa marea, il rilascio controllato dell’acqua in esso contenuta assicura l’erogazione di notevoli quantitativi di energia.
L’elevato impatto ambientale, e corrispettivo costo economico, rappresentano gli svantaggi al suo utilizzo.
Energia dal gradiente termico oceanico
Per ricavare energia si sfrutta la differenza di temperatura tra le acque marine superficiali e le acque marine profonde. La produzione avviene attraverso un ciclo di vapore OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion).
Con il calore delle acque superficiali viene fatto evaporare il liquido presente nell’impianto (ammoniaca o acqua), mentre le acque di profondità, aspirate dal fondo, fungono da sorgente fredda, che raffredda i vapori e li fa tornare allo stato liquido, chiudendo così il ciclo.
Energia delle correnti sottomarine
Tra tutte le forme di energia dal mare, quella dalle correnti sottomarine presenta le maggiori potenzialità nel medio-lungo termine. Il funzionamento è molto simile a quello delle pale eoliche. Possono essere utilizzate turbine ad asse verticale (per le correnti costanti) o ad asse orizzontale (per le correnti di marea).
Energia dal moto ondoso
L’energia proveniente dal moto ondoso è senza dubbio quella più sperimentata. Il moto ondoso, provocato dall’effetto del vento sulla superficie del mare, è caratterizzato da un’alta densità energetica.
La potenza del moto ondoso viene misurata in kW per metro di fronte ondoso. Rispetto all’energia mareomotrice, quella dal moto ondoso presenta il vantaggio di adottare soluzioni tecnologiche a basso impatto ambientale. Inoltre, ci sono alcune difficoltà non pienamente risolte legate soprattutto all’irregolarità tipica del moto ondoso, che in caso di eventi estremi potrebbe portare al danneggiamento degli impianti.
In Italia, a Marina di Pisa, è operativo un impianto che usa l’energia dalle onde del mare per produrre elettricità.
L’impianto è stato ideato dal professor Michele Grassi, ispirato nell’estate del 2005, da un documentario su Discovery Channel che parlava di Pelamis Wave Power (e lo descriveva come il più avanzato per la conversione dell’energia dalle onde): “La mia reazione immediata fu che si poteva fare molto meglio, e mi misi a studiare il problema. Nel 2006 presentai il primo brevetto, nel 2007 fondai 40South Energy SRL a Pisa e nel 2008 la 40South Energy Limited a Londra. Da allora la conversione di energia delle onde è diventato uno dei miei punti centrali di interesse. Le macchine che ho inventato e brevettato sono la R115 e la H24”.
Le onde costano meno e sono ovunque
Uno dei vantaggi principali, ci spiega ancora il professore, rispetto ai sistemi tradizionali è il fatto di essere completamente immerse, abbattendo, così, il loro impatto visivo ed ambientale e permettendo di installarle anche vicino ai “load centers” che sono spesso aree particolarmente sensibili (ad esempio, la zona di fronte alla diga foranea di una grande città o il bordo esterno di un atollo corallino o la zona di mare di fronte ad un villaggio in Africa o ai Caraibi).
L’energia che viene dal mare sarà la nuova frontiera delle rinnovabili: quello che ha impedito, fino ad ora, il decollo di questo settore industriale è la mancanza di macchine capaci di sopravvivere alle tempeste senza eccessiva manutenzione.
La particolarità delle due macchine brevettate da Michele Grassi sta, infatti, proprio nella loro capacità di risolvere questi problemi, e considerato che possono essere progettate rispetto a carichi nominali e non eccezionali (ai quali non vengono mai esposte), il loro costo CAPEX è di un ordine di grandezza inferiore rispetto alla concorrenza, per kW di potenza nominale.
Il vantaggio di scegliere le onde come forma di energia alternativa è che sono presenti quasi ovunque. Diversamente è per l’eolico, dove la scelta dei siti è molto complessa, e anche per il solare, dove comunque l’irraggiamento e la trasparenza dell’aria sono fattori molto variabili e che influenzano significativamente la produttività. Inoltre, la distribuzione statistica delle onde durante l’anno è tendenzialmente più uniforme.
Il mare, dunque, rappresenta una grande risorsa che potrebbe dare, tra qualche anno, delle importanti soddisfazioni sul mercato delle energie rinnovabili.
Immagine di: Dimitris Vetsikas, Pixabay
