Una nuova era per l'energia marina?

Una nuova era per l'energia marina?

Arianna Pescini
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Solo il 5 per cento della forza dei flussi oceanici porterebbe luce ed energia a milioni di case. Decine di progetti e dati incoraggianti, soprattutto dagli Stati Uniti

Un’onda non è solo un’onda. Ha una velocità, un’altezza, una direzione. E un grande potenziale energetico. Che potrebbe addirittura soddisfare il fabbisogno elettrico dell’intero pianeta. Un’analisi dell’Intergovernative Panel on Climate Change (IPCC), già nel 2012, parlava di 30mila terawatt (Tw) all’anno di capacità energetica delle onde in tutto il mondo, di cui il 31% concentrato nel Nord America. Proprio gli Stati Uniti stanno puntando sulla wave energy, con l’obiettivo di ottenere l’80% dell’elettricità da fonti rinnovabili per il 2035. Ma anche in Europa si stanno interessando al settore paesi come Gran Bretagna, Danimarca, Italia, Portogallo, Irlanda, Francia, Norvegia.

I vantaggi di un'onda

Un'onda non è solo un'onda. Ha una velocità, un'altezza, una direzione. E un grande potenziale di #energia

Più prevedibile e consistente, la potenza del moto ondoso è dieci volte superiore rispetto a quella solare, e cinque volte maggiore rispetto a quella del vento: basti pensare che un’ora di onde equivale allo stesso periodo di raffiche a 160 chilometri orari. Inoltre si tratta di una risorsa utilizzabile sempre, ogni giorno, anche di notte. Nel panorama delle energie pulite, mari e oceani sono state la fonte meno sviluppata fino ad ora, sia a causa degli alti costi degli impianti di conversione e del loro mantenimento sia per le numerose variabili da considerare nello studio del movimento dell’acqua. Eppure le ricerche in questi anni sono andate avanti e sembrano indicare un futuro di sperimentazione e nuovo rilancio del settore. Lo sviluppo dell’energia marina è inevitabilmente legato a diversi fattori: "Dobbiamo tenere conto degli aspetti finanziari, ambientali e tecnici", spiega Marcus Lehmann, ricercatore e collaboratore presso il Theoretical and Applied Fluid Dynamics Laboratory (TAFLab) dell’Università californiana di Berkeley, negli USA, "ma nel futuro prossimo si potranno fare grandi passi avanti, così come è accaduto negli ultimi anni con il solare e l’eolico. Gli elementi chiave sono due: il progresso tecnologico e il ricorso a economie di scala, ovvero piccoli sistemi energetici che siano più facilmente utilizzabili e controllabili".

Impianti e "wave farms"

Gli impianti che catturano il moto delle onde, installati sulla superficie dell’acqua o a circa 40 metri sotto il mare, sono principalmente di tre tipologie: gli attenuatori, strutture a serpentina composte da cilindri che fanno attivare generatori (trasformando così l’energia meccanica in energia elettrica); i sistemi a boe, che seguono l’onda e innescano turbine; e i terminali, serbatoi perpendicolari al flusso che ne intercettano l’energia prima di comprimerla come fanno i pistoni in un motore.

Le centrali marine create finora hanno avuto risultati altalenanti: la "Pelamis", creata nel 2008 nel nord del Portogallo, forniva luce a 1500 case ma è stata chiusa dopo appena due mesi per problemi finanziari. Funzionano bene invece la prima "wind farm" aperta in Australia nel 2015, che produce elettricità ed è collegata a un impianto di desalinizzazione dell’acqua, e il convertitore "Azura System", costruito sull’isola hawaiana di Oahu in collaborazione con la Marina americana. Qui l’energia dell’onda è catturata da un particolare dispositivo galleggiante di 45 tonnellate, che ruota di 360° ed è in grado di trarre potenza sia dal moto orizzontale che da quello verticale del flusso.

Solo nel 2015, tra Europa, Asia e Nord America, sono stati depositati oltre mille brevetti per convertitori che sfruttano l’energia cinetica, termale e chimica dell’acqua marina. Un tesoro potenzialmente inesauribile, in connessione con altre forme di rinnovabili: "Questo settore non sarà mai una ‘monocoltura’, ma un mix salutare – continua Lehmann - L’obiettivo è quello di abbassare i costi, e renderlo competitivo".

Gli impianti che catturano il moto delle onde, installati sulla superficie dell'acqua o a circa 40 metri sotto il mare, sono principalmente di tre tipologie

La scommessa degli Usa

Lo sviluppo della wave energy negli Stati Uniti è incentivato, a livello accademico e non solo, da borse di studio, bandi e gruppi di lavoro finanziati ad hoc. Uno dei più importanti è il team di ricerca del progetto "CalWave", guidato proprio da Lehmann: "Abbiamo creato ‘tappeti’ subacquei (quindi a riparo da pioggia e tempeste) ispirati ai fondali marini fangosi. Queste strutture assorbono l’energia delle onde e generano elettricità più efficacemente rispetto ad altri sistemi in superficie", spiega. Il primo prototipo risale al 2012 e si è evoluto in due varianti: muovendosi a contatto con le onde si azionano dei pistoni che attivano a loro volta un motore idraulico per produrre energia elettrica; ma questi pistoni possono anche "guidare" il flusso attraverso un impianto di desalinizzazione. "I nostri obiettivi sono principalmente quelli di fornire una soluzione conveniente per generare elettricità sostenibile e affidabile e ottenere acqua dolce dalle onde dell’oceano", conclude Lehmann. Il Dipartimento statunitense dell’Energia ha diffuso dati incoraggianti sulla capacità energetica potenziale delle acque in territorio nordamericano, considerando anche quella di maree e correnti: fino a 3200 Tw all’anno, sufficienti ad alimentare più di 200 milioni di case. Ovvero fornire annualmente luce elettrica a 90mila abitazioni con un solo Tw. Anche per questo è stato predisposto un investimento di oltre 40 milioni di dollari per la realizzazione, in un’area ancora da definire, del primo centro di test sulla potenza del moto ondoso, allo scopo di accelerare lo sviluppo del settore e la commercializzazione dell’energia marina negli Stati Uniti.