Per la produzione di energia elettrica si punta sempre di più alle fonti rinnovabili, come il sole, il vento o l’acqua. Oggi ci concentreremo proprio su quest’ultima fonte: l’acqua, protagonista di numerosi studi e progetti finalizzati a sfruttare le onde del mare per generare elettricità.

In tutto il mondo sono in corso di sviluppo progetti pilota ed investimenti per produrre energia rinnovabile dalle onde del mare: in particolare, i Paesi che stanno investendo maggiormente nel settore sono USA, Canada e Australia.

Ma nello specifico come ricavare energia dalle onde del mare? In questo articolo cercheremo di far luce sull’argomento: vedremo quali sono i sistemi ad oggi utilizzati e quali sono i vantaggi e gli svantaggi del ricavare energia dalle onde.

Come ricavare energia dalle onde?

Se siete a conoscenza del meccanismo di base per la produzione di energia eolica, capire il meccanismo di produzione energetica dalle onde del mare dovrebbe essere piuttosto intuitivo. I due meccanismi sono infatti simili, con l’unica differenza che nel nostro caso le turbine non sono mosse dal vento, ma dalla forza cinetica dell’acqua.

L’energia meccanica prodotta dal moto ondoso è convertita in energia elettrica da appositi impianti posizionati sia vicino alle coste, sia lontano da esse.

Ad oggi, i tipi di sistema utilizzati per ricavare energia dalle onde sono principalmente tre:

1. Sistema con impianti sommersi, costituito da cilindri sommersi fissati al fondale marino, secondo una tecnologia off-shore;
2. Sistema con apparati galleggianti, che cattura l’energia seguendo il movimento delle onde in mare aperto;
3. Sistema OWC, formato da colonne d’acqua oscillanti tramite le quali il moto ondoso è capace di spingere l’aria verso l’alto e il basso, azionando così una turbina collegata ad un generatore.

Vediamo ora più nel dettaglio qual è il funzionamento di questi tre sistemi.

1. Sistema con impianti sommersi

Il sistema con impianti sommersi sfrutta il principio di Archimede ed è costituito da una struttura fissata al fondale marino, la cui parte superiore consiste in un cilindro cavo. Il cambiamento di pressione idrostatica, dovuto al moto ondoso, muove il cilindro sommerso in direzione verticale, generando in questo modo energia meccanica. Questa energia meccanica è poi trasformata in energia elettrica da un generatore.

2. Sistema con apparati galleggianti

Il sistema con apparati galleggianti è detto anche sistema Pelamis. Si tratta di un sistema costituito da cilindri galleggianti che, muovendosi in sintonia con l’ampiezza delle onde, sono capaci di sfruttarne il moto.

Nel sistema con apparati galleggianti, il moto ondoso aziona dei pistoni idraulici collegati ad un generatore che trasforma l’energia meccanica in energia elettrica.

Ad oggi, i prototipi che sono stati realizzati sono formati da 5 cilindri collegati tra loro, la cui lunghezza totale che supera i 100 metri.

3. Sistema OWC

Infine, il terzo sistema sfrutta il principio della colonna d’acqua oscillante, da cui il nome OWC, Oscillating Water Column.

Questo sistema è formato da una struttura di acciaio o calcestruzzo parzialmente immersa nel mare. Solitamente, questo tipo di sistema si trova presso la costa, ma lo si può anche trovare su piattaforme off-shore, capaci di sfruttare meglio la potenza del moto ondoso al largo.

La tecnologia OWC rappresenta ad oggi il sistema più economico per ricavare energia dalle onde del mare. La potenza degli impianti di questo tipo che sono stati costruiti va dai 60 ai 1000 kW.

Vantaggi del produrre energia dalle onde

I vantaggi relativi alla produzione di energia dal moto delle onde sono numerosi. Innanzitutto, come è ovvio, si tratta di una forma di energia pulita e sicura. Inoltre:

• la produzione di energia non inquina, in quanto non crea sottoprodotti nocivi (come gas o rifiuti);
• è una fonte inesauribile, a differenza dei combustibili fossili o di altre fonti non rinnovabili;
• grazie allo studio dei venti, il moto ondoso è facilmente prevedibile e dunque sfruttarlo non è eccessivamente complesso;
• la produzione non è dannosa per la terraferma;
• gli impianti di produzione si trovano spesso in prossimità dei luoghi in cui l’energia può essere utilizzata;
• la produzione di energia dalle onde è indipendente dalle società petrolifere;
• si tratta di un settore che può fornire numerosissimi posti di lavoro;
• è possibile produrre enormi quantità di energia elettrica.

Svantaggi del produrre energia dalle onde

Nonostante i vantaggi di questo tipo di produzione energetica siano numerosi, non mancano anche alcuni svantaggi che riteniamo utile menzionare:

• non tutte le posizioni sono adatte agli impianti: le uniche beneficiare dirette di questo tipo di produzione energetica sono unicamente le città di mare;
• i sistemi di produzione necessitano di condizioni meteorologiche che siano ottimali per sfruttare la piena potenza del moto ondoso;
• gli impianti possono rivelarsi pericolosi per alcune specie ittiche e per l’ecosistema, soprattutto per via del forte rumore;
• i costi di manutenzione e riparazione possono essere piuttosto elevati;
• è possibile che gli impianti rechino disturbo alle navi private o commerciali;
• spesso gli impianti sono fonte di inquinamento sia acustico che visivo.

L’impianto italiano per ricavare energia dalle onde

Il primo impianto attivo italiano finalizzato a sfruttare le onde del mare per produrre energia elettrica si trova a Marina di Pisa. Si tratta di un impianto collocato sul fondale marino ad una profondità di 7 metri e ad una distanza di circa 200 metri della costa di Pisa, a cui è collegato con cavi interrati. La potenza dell’impianto è di 50kW.

L’impianto della Marina di Pisa non è visibile (dunque non comporta alcun inquinamento visivo), non è dannoso per la fauna ittica e non intralcia le navi.