Produrre energia elettrica dalle onde del mare: è possibile?
Tra inquinamento e crisi energetica, emerge sempre più la necessità di reperire fonti alternative. Se a partire dagli anni Duemila l’eolico e il fotovoltaico hanno conosciuto una grande diffusione, diversa è invece la sorte toccata (almeno finora) all’energia marina. Ma produrre energia elettrica dalle onde del mare è possibile?
La questione non è tanto teorica, quanto pratica: la ricerca in questo settore è stata a lungo molto dispendiosa e poco proficua. Ma non per questo si è arrestata. Gli oceani rappresentano, infatti, una risorsa rinnovabile dall’enorme potenziale energetico: secondo l’ENEA, l’energia marina consentirebbe di ricavare 80mila miliardi di chilowattora, pari a ben cinque volte il fabbisogno annuale di energia elettrica del mondo intero.
In assenza di una tecnologia predominante, negli ultimi quarant’anni sono stati concepiti diversi dispositivi (noti anche come WEC, Wave Energy Converter), in grado di generare energia elettrica dal moto ondoso. Questi strumenti, pur nella loro eterogeneità, possono essere distinti in tre categorie a seconda del principio di funzionamento: captatori a colonna d’acqua oscillante, captatori a corpi oscillanti e captatori overtopping.
PRODURRE ENERGIA ELETTRICA DALLE ONDE DEL MARE: I SISTEMI A COLONNA D’ACQUA OSCILLANTE
Allo stato attuale, la prima è considerata la soluzione più promettente, poiché risulta vantaggiosa in termini di prestazioni, è di limitata complessità e ha un impatto ridotto. Tali dispositivi si basano sull’azione di una colonna d’acqua oscillante all’interno di un contenitore chiuso nella parte superiore e in collegamento con il mare in quella inferiore. Il moto ondoso genera un flusso d’aria che aziona una turbina accoppiata a un generatore, producendo così elettricità.
e dei power take-off a questi applicabili” di T. Crescenzi, D. Nicolini, A. Fontanella, L. Sipione
Anche l’Italia, nella corsa alle rinnovabili, sta sperimentando i dispositivi a colonna d’acqua oscillante: il primo impianto di questo tipo è stato installato nel porto di Civitavecchia nel 2016. Il dispositivo, che prende il nome di REWEC3 (Resonant Wave Energy Converter), nasce da un progetto di ricerca dell’Università Mediterranea di Reggio Calabria ed è oggi gestito dalla società Wavenergy.it.
PRODURRE ENERGIA ELETTRICA DALLE ONDE DEL MARE: I CAPTATORI A CORPI OSCILLANTI
I captatori a corpi oscillanti, invece, si presentano in una grande varietà di forme e dimensioni. Possono essere suddivisi in due sottogruppi: a corpo singolo e a più corpi.
Dispositivi a corpo singolo
Un esempio di dispositivo a corpo singolo è il Pewec (Pendulum Wave Energy Converter) 2.0, recentemente sviluppato dall’ENEA e dal Politecnico di Torino. Questo prototipo – per ora testato in vasca in scala 1:25 – è composto da uno scafo galleggiante, ancorato al fondale, e da un pendolo collegato al generatore elettrico all’interno dello scafo. L’energia elettrica è prodotta proprio grazie all’oscillazione del pendolo, causata dalle onde.
Entro il 2025, verrà realizzato un modello in scala 1:1, che sarà installato lungo le coste del Canale di Sicilia o della Sardegna occidentale, ma – a differenza delle pale eoliche – non sarà visibile dalla riva. Lungo 15 metri, largo 23 e alto 7,5, avrà una potenza di 525 chilowatt e peserà oltre 1000 tonnellate.
Non si tratta dell’unico device a corpo singolo realizzato in Italia: Eni e Wave for Energy S.r.l., spin-off del Politecnico di Torino, hanno prodotto l’ISWEC (Inertial Sea Wave Energy Converter). Questo apparecchio consiste in una struttura flottante, ancorata al fondale, all’interno della quale è alloggiato un gruppo giroscopico capace di convertire il moto ondoso in energia elettrica. I test si sono svolti nel 2015 al largo di Pantelleria e dal 2019 è attivo a Ravenna il primo impianto pilota. Eni mira a sviluppare 118 impianti ISWEC industriali per arrivare a produrre circa 12 MW di energia elettrica dal moto ondoso.
Dispositivi a più corpi
Da ricondursi ai dispositivi a più corpi è, invece, il Waveline Magnet. Si tratta, in questo caso, di una sorta di tappeto galleggiante messo a punto da SWEL (Sea Wave Energy Ltd.), società di ricerca e sviluppo con sedi a Cipro e nel Regno Unito.
Composto da una serie di moduli flessibili, ha una particolare forma “a spina dorsale” che gli consente di seguire il movimento dell’onda, producendo energia in maniera continua e stabile. Secondi i calcoli di SWEL, un Waveline Magnet può generare fino a 100 MW, al costo di qualche centesimo per chilowattora. Molteplici sembrano i vantaggi di questo sistema: il design modulare ne agevola il trasporto e la manutenzione, mentre l’impiego di materiali riciclati contribuisce a contenere l’impatto ambientale e i costi di produzione. Il dispositivo – testato per oltre 15 anni sia in vasca, sia in ambiente marino – si avvia verso la fabbricazione e la conseguente commercializzazione.
PRODURRE ENERGIA ELETTRICA DALLE ONDE DEL MARE: I DISPOSITIVI OVERTOPPING
Alla categoria dei dispositivi overtopping appartiene invece l’OBREC (Overtopping Breakwater for Energy Conversion), una particolare diga che produce energia elettrica sfruttando la tracimazione dell’acqua. Questa diga frangiflutti, installata al porto di Napoli nel 2015, pur svolgendo la tradizionale funzione di protezione della costa e del porto, consente di catturare l’energia potenziale dell’onda: l’acqua, che si trova sulla cresta, viene immagazzinata in un serbatoio in quota rispetto al livello del mare. L’energia potenziale stoccata viene così utilizzata per alimentare turbine idrauliche a basso salto. Il dispositivo rientra nell’ambito del progetto DIMEMO (Diga Marittima per l’Energia del Moto Ondoso), realizzato da un gruppo di ricercatori della Seconda Università di Napoli, coordinati dal Prof. Diego Vicinanza.
Gli studi sul tema stanno fiorendo in tutto il mondo e contestualmente si stanno moltiplicando gli strumenti testati negli oceani: basti pensare che fino a 10 anni fa, solo in Europa esistevano già 49 diverse tecnologie. Sebbene la ricerca sia ancora per lo più in fase sperimentale, l’energia marina pare promettente: è rinnovabile, prevedibile e quasi immune alla variazioni orarie e giornaliere; lo sviluppo del comparto, inoltre, potrebbe rappresentare un’importante opportunità commerciale e occupazionale, in particolare per le comunità costiere e isolane.
Molti, d’altro canto, sono ancora i nodi da sciogliere, relativi anche alla produzione dei dispositivi su larga scala e alla loro commercializzazione. Se da una parte il futuro di questa tecnologia non appare ancora nitido, dall’altra le istituzioni comunitarie non hanno dubbi: la Commissione Europea stima che l’energia marina, ottenuta dal moto ondoso e dalle maree, sarà in grado di coprire il 10% del fabbisogno globale entro il 2050.
AGGIORNAMENTI: L’INSTALLAZIONE DI ISWEC
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