L’energia mareomotrice, ottenuta dagli spostamenti delle masse di acqua e con il settanta percento della superficie della Terra coperta da oceani e mari, è una risorsa energetica che offre molteplici vantaggi per la transizione energetica.
Le ampie a quasi sconfinate distese blu, in costante movimento, contengono un enorme potenziale di energia cinetica.
Una delle sfide più ambiziose, ma allo stesso tempo fondamentali per ottenere un futuro energeticamente sostenibile, è quella di convertire l’energia cinetica delle masse d’acqua in movimento in energia elettrica rinnovabile.
L’energia marina è una delle maggiori fonti energetiche rinnovabili presenti sulla Terra, ma allo stesso tempo è in questo periodo la meno utilizzata.
Negli ultimi decenni, per sfruttare l’enorme potenziale offerto dal movimento delle masse d’acqua, la ricerca ha permesso di sviluppare sistemi scalabili e replicabili, per convertire l’energia cinetica del movimento delle masse d’acqua in energia elettrica green.
Secondo le previsioni dell’IEA – International Energy Agency (l’Agenzia Internazionale per l’Energia), sfruttando completamente l’energia mareomotrice presente sulla Terra, sarebbe possibile già entro il 2035 soddisfare completamente il fabbisogno energetico del pianeta blu.
Tuttavia, per raggiungere un obiettivo ambizioso ma fondamentale per la sostenibilità e la sicurezza energetica, sono fondamentali investimenti e sviluppi tecnologici necessari per sfruttare i vantaggi offerti dall’energia mareomotrice, a sostegno della transizione energetica.
Secondo una ricerca condotta nel 2014 dall’Ocean Energy System e nel 2016 dall’Ocean Energy Europe, entro il 2050 l’energia mareomotrice sarà in grado di soddisfare il dieci percento del fabbisogno energetico europeo.
Nel vecchio continente, con una produzione stimata di cento Giga-Watt di potenza elettrica generata con l’energia mareomotrice, la transizione energetica otterrebbe notevoli vantaggi dall’energia mareomotrice.
Transizione energetica, l’energia mareomotrice tra vantaggi e sostenibilità
La transizione energetica, fondamentale per ridurre le emissioni inquinanti, può ottenere enormi vantaggi dall’energia mareomotrice.
Sviluppando una tecnologia integrabile e in grado di ridurre i costi delle istallazioni degli impianti necessari per convertire l’energia cinetica delle masse d’acqua in energia elettrica rinnovabile, il mare può soddisfare il fabbisogno energetico globale.
Affinché possano essere raggiunti gli obiettivi della de-carbonizzazione, permettendo di ridurre le emissioni inquinanti attraverso la transizione dalle fonti energetiche fossili verso le rinnovabili, è fondamentale sviluppare un modello energetico sostenibile.
Con un mix energetico basato su più tecnologie rinnovabili, con molteplici approcci ma con l’obiettivo comune di produrre energia elettrica green, è possibile soddisfare il fabbisogno energetico riducendo le emissioni.
L’utilizzo consapevole e diversificato delle risorse naturali, per la produzione di energia elettrica rinnovabile, permette di raggiungere la sostenibilità energetica e ambientale come traguardo di un lungo percorso di sviluppo tecnologico.
La tecnologia in grado di convertire l’energia cinetica delle masse d’acqua in energia elettrica rinnovabile, permette di sfruttare il moto delle maree, dalle onde, dalle correnti marine e dalla salinità dell’acqua.
I sistemi più evoluti permettono anche di sfruttare le correnti marine che si generano a causa della differenza di temperatura, tra il fondale marino e la superficie delle ampie distese blu.
Per produrre energia elettrica green dalle onde del mare si utilizzano tre tecnologie distinte, ma tutte e tre con l’obiettivo di sfruttare una fonte energetica rinnovabile, per ridurre le emissioni di anidride carbonica.
Le colonne di acqua oscillanti, gli impianti sommersi e gli assorbitori puntiformi, che captano l’energia cinetica del moto ondoso delle masse d’acqua muovendosi in sinergia con le onde, permettono alla transizione energetica di ottenere notevoli vantaggi dall’energia mareomotrice.
ISWEC – Energia elettrica rinnovabile dal moto ondoso
Il progetto ISWEC – Inertial Sea Wave Energy Converter, che permette di convertire l’energia cinetica del moto ondoso in energia elettrica rinnovabile, è stato sviluppato attraverso la collaborazione di ENI con il Politecnico di Torino e la divisione Wave for Energy s.r.l.
Il sistema ISWEC è realizzato con una coppia di sistemi giroscopici, istallata all’interno di uno scafo sigillato e ancorato al fondale marino, connessi a generatori di corrente.
Il moto ondoso delle masse d’acqua provoca il beccheggio dello scafo e i sistemi giroscopici smorzano il movimento, convertendo l’energia cinetica in energia elettrica green.
Il primo impianto ISWEC, già attivo in Adriatico nel mare di Ravenna e integrato con un impianto fotovoltaico, garantisce una produzione di cinquanta Chilo-Watt di potenza elettrica.
Uno dei principali risultati, ottenuti con il progetto ISWEC, è stato quello di ottenere ottimi livelli di conversione dell’energia cinetica del moto ondoso, in energia elettrica.
Per ottimizzare il rendimento del sistema ISWEC alle molteplici condizioni operative, è stato fondamentale supporto del supercomputer HPC5 di ENI.
Con una potenza sufficiente per elaborare modelli di calcolo per testare qualsiasi condizione operativa del sistema ISWEC, in funzione delle condizioni meteorologiche e marine, il supercomputer HPC5 ha offerto un contributo tecnologico fondamentale per il progetto ISWEC.
Dalle correnti marine alla ventosità, il mare come risorsa infinita di energia
Il mare è una fonte di energia mareomotrice quasi infinita, con notevoli vantaggi per la transizione energetica.
In Scozia, a largo delle isole Orcadi, il progetto Pelamis permette di sfruttare l’energia cinetica delle onde del mare per generare energia rinnovabile.
La struttura articolata, formata da lunghi cilindri galleggianti connessi con giunti meccanici oscillanti, galleggia sulla superficie dell’acqua e il moto delle onde provoca il movimento continuo della struttura.
L’energia cinetica, trasmessa dalla struttura galleggiate ai generatori elettrici attraverso l’utilizzo di pistoni idraulici, è convertita con elevato rendimento in energia elettrica rinnovabile.
Il progetto Pelamis, realizzato dall’azienda scozzese Pelamis Wave Pover Ltd, è in grado di sviluppare settecentocinquanta Chilo-Watt di potenza elettrica e soddisfare il fabbisogno energetico di circa cinquecento famiglie.
Una delle maggiori sfide per sostenere la transizione energetica, anche se non del tutto legata all’energia mareomotrice, è quella di sfruttare la superficie marina per realizzare parchi eolici off-shore.
In mare aperto, con una ventosità molto superiore rispetto all’entroterra, il rendimento dei parchi eolici off-shore è molto superiore rispetto agli impianti realizzati sulla terraferma.
Tuttavia, la profondità dei fondali marini può rappresentare spesso una difficoltà insormontabile per l’istallazione delle pale eoliche convenzionali.
Il progetto WindFloat Atlantic, finanziato con sessanta milioni di euro dall’UE, ha permesso di istallare in mare aperto, a circa venti chilometri dalle coste del Portogallo, un impianto eolico con turbine istallate su piattaforme galleggianti.
Il parco eolico off-shore galleggiante, sfruttando il vento, è in grado di generare energia elettrica rinnovabile con basso impatto ambientale.
La tecnologia e i progetti sviluppati in tutto il mondo, per sfruttare i vantaggi offerti dall’energia mareomotrice a sostegno della transizione energetica, permetteranno di plasmare un futuro in cui la sostenibilità energetica non sarà l’obiettivo finale, bensì l’inizio di un modello di sviluppo energetico sostenibile.
