Energia Mareomotrice: Funzionamento, Importanza e Prospettive Future
L'energia mareomotrice rientra tra le forme di energia rinnovabile, pulita e inesauribile. Conosciuta anche come energia marina (o degli oceani) sfrutta il movimento delle maree per generare elettricità e rappresenta un'alternativa green e sostenibile all'uso di combustibili fossili, potenzialmente in grado di soddisfare gran parte del fabbisogno energetico mondiale, eppure scarsamente utilizzata.
Come funziona l'energia mareomotrice?
L’energia mareomotrice è una delle energie rinnovabili sfruttate fin dall’antichità. Alla base della produzione dell’energia marina ci sono le maree, fenomeni naturali che innalzano e abbassano il livello del mare sotto l’influenza dell’effetto gravitazionale esercitato dalla luna e dal sole sulla Terra.
La potenza scaturita dal moto ondoso e dall’ innalzamento e abbassamento delle acque dovuto alle maree, può infatti smuovere fino a 100 miliardi di tonnellate di acqua in sole dodici ore, veicolando un’energia riutilizzabile e a basso costo. Convertibile in energia elettrica grazie alla forza prodotta dai movimenti dell’acqua generati dalle maree, l’energia del mare si presenta sotto varie forme.
Se in passato si utilizzavano i cosiddetti “mulini a marea”, adesso i sistemi più efficaci per ricavare questo genere di energia sono due: le centrali mareomotrici e gli idrogeneratori.
Centrali mareomotrici
Una centrale mareomotrice funziona grazie a sistemi a barriera (simili a dighe) che permettono lo spostamento orizzontale di grandi masse d’acqua. Gli impianti mareomotrici vengono costruiti in genere in mare aperto e lungo i fiumi.
Nelle fasi di alta marea, l’acqua viene raccolta in grandi bacini (naturali o artificiali) mentre nei momenti di bassa marea l’acqua defluisce. Il movimento dell’acqua che entra ed esce attiva delle turbine collegate ai generatori elettrici.
Idrogeneratori
Un idrogeneratore è più simile invece a una pala eolica. Si tratta di turbine galleggianti collocate a mezz’acqua, oppure ancorate al fondo del mare, che per produrre elettricità sfruttano l’energia cinetica derivante dalle correnti d’acqua.
Tecnologie per lo sfruttamento dell'energia marina
Le tecnologie che rendono possibile lo sfruttamento dell’energia marina ricavano energia meccanica dal movimento dell’acqua come, per esempio, l’energia del moto ondoso, l’energia delle maree o quella delle correnti e la convertono in energia elettrica. In alcuni casi sfruttano invece il potenziale termico o chimico.
- Energia delle correnti marine: tratta da alcune pale che producono energia in modo meccanico proprio come avviene con l’energia eolica, utilizzando però dei generatori ad asse orizzontali o verticali, a seconda della diversa direzione delle correnti.
- Energia mareomotrice: cioè quella generata dalle maree, ovvero il ritmico innalzamento e abbassamento del livello del mare, provocato dall’azione gravitazionale di luna e sole. L’acqua entra dentro delle turbine, genera energia al variare delle maree, sia alte che basse e tutto ciò è reso possibile da speciali impianti che ricavano energia dagli spostamenti d’acqua.
- Energia del moto ondoso: l’energia cinetica del movimento delle onde.
- Energia talassotermica: quella tecnologia che produce energia grazie alla variazione di temperatura che si registra tra la superficie marina e le profondità.
- Energia a gradiente salino: che sfrutta la diversa concentrazione di sale dell’acqua dolce e di mare che genera appunto l’energia chimica a gradiente salino.
Energia mareomotrice in Italia e nel mondo
A livello globale l’energia mareomotrice trova sempre più spazio in Italia e nel mondo. Alcune delle centrali mareomotrici più avanzate si trovano in paesi come Francia, Regno Unito e Corea del Sud.
Un esempio all’avanguardia è la Centrale Mareomotrice di La Rance in Francia, attiva dal 1966, con una capacità installata di 240 MW. In Corea del Sud l’esempio più significativo arriva invece dall’impianto di Sihwa Lake, uno dei più grandi al mondo con una capacità di oltre 254 MW.
In Scozia ottimi risultati arrivano invece dal progetto MeyGen che con quattro turbine da 1,5 megawatt ciascuna, nei primi sei mesi del 2019 ha immesso in rete 7 gigawattora di energia rinnovabile, alimentando i consumi di 2200 famiglie. Più recente è il progetto del primo impianto di energia delle maree del sud-est asiatico nato dall’accordo tra il Gruppo Inyanga Marine Energye e la società filippina Energies PH. L’impianto sorgerà nell’isola di Capul, nelle Filippine, con l’obiettivo di generare 1 MW di energia verde.
Con i suoi ottomila chilometri di coste anche nel nostro paese l’impiego dell’energia mareomotrice è in crescita come dimostrano i vari impianti presenti sul territorio. Tra le principali centrali mareomotrici in Italia troviamo l’impianto di Kobold nello stretto di Messina: si tratta di una turbina installata nel 2001 con delle pale a forma di superficie alare collegata ad un generatore elettrico. Le correnti marine, molto intense in questa area, azionano le pale determinando una rotazione che genera energia elettrica.
Secondo il progetto OceanSET 2020, l’Italia è seconda per finanziamenti pubblici alle spalle del Regno Unito e si presenta come il paese più avanzato dell’area mediterranea per ciò che riguarda ricerca e sviluppo di dispositivi.
Esempi di impianti nel mondo
| Impianto | Località | Capacità |
|---|---|---|
| Centrale Mareomotrice di La Rance | Francia | 240 MW |
| Impianto di Sihwa Lake | Corea del Sud | 254 MW |
| Progetto MeyGen | Scozia | 6 MW |
| Impianto di Kobold | Stretto di Messina, Italia | N.D. |
Differenze tra l’energia mareomotrice ed energia idroelettrica
Sebbene l’energia mareomotrice e quella idroelettrica condividano l’uso dell’acqua per generare energia, ci sono alcune differenze sostanziali. L'energia idroelettrica sfrutta il movimento di grandi masse d'acqua in caduta da grandi altezze e convogliate in dighe, chiuse, canali e ponti; l’energia cinetica prodotta viene trasformata in energia elettrica grazie ad appositi impianti muniti di turbine e alternatore. offre una produzione di energia elettrica stabile e costante.
Le maree, infatti, sono fenomeni prevedibili e di conseguenza rappresentano una risorsa affidabile.
Vantaggi e svantaggi dell'energia marina
L’energia marina ha vantaggi e svantaggi. Possiede certamente un elevato potenziale energetico, oltre quello di essere un’energia green, e sicuramente il basso impatto ambientale.
Tra gli svantaggi dell’energia marina però vanno elencati sicuramente gli alti costi di realizzazione e gestione e la difficoltà a trovare delle zone idonee per gli impianti. Non tutte, infatti, sono adatte per la loro installazione e il loro funzionamento, senza contare che richiedono spazi enormi.
Allo stato attuale, l’installazione degli impianti su scala industriale presenta una determinata quantità di rischio per quanto riguarda l’impatto ambientale, dovuta principalmente alla potenziale corrosività dell’acqua marina.
Prospettive future
Dal 1991 l’Unione Europea ha inserito l’energia marina nei progetti di sviluppo delle fonti verdi, finanziando nel corso degli anni numerosi programmi di ricerca. Ultimamente è stata anche inserita nel Green Deal Europeo, come una delle tecnologie a ridotte emissioni di CO2 da sviluppare per supportare la transizione ecologica verso un’economia sostenibile.
Senza dubbio l’energia marina rappresenta una delle opzioni a disposizione per la transizione energetica e l’addio ai combustibili fossili, come supporto alle altre fonti pulite più mature e facili da utilizzare. Ad ogni modo sono necessari ingenti investimenti e uno sviluppo tecnologico considerevole, affinché sia possibile generare elettricità da mari e oceani in modo economicamente sostenibile.
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