Un mare d’energia

Il nostro Pianeta è coperto per il 71% d’acqua, il 97% della quale è rappresentato dagli oceani. Oceani che sono, quindi, enormi accumulatori naturali dell’energia radiante proveniente dal Sole e convertita in vento e moto ondoso: due forme d’energia che è possibile utilizzare con profitto e alle quali si devono aggiungere le maree (che sono dovute sia alle correnti termiche, sia alla gravità della Luna).

L’eolico offshore, così chiamato quando le turbine sono poste direttamente sulla superficie del mare, è una tecnologia ormai matura, mentre sullo sfruttamento del moto ondoso siamo a uno stadio avanzato sotto al profilo delle tecnologie.

In Europa quella dell’eolico offshore è una tecnologia promettente.

Nel 2015, l’anno dei record per l’eolico offshore nel Vecchio Continente, è stata installata una potenza per oltre 3 GWe, dei quali l’86,1% nel Mare del Nord, il 9.2% nel Mar Baltico e il 4.7% nel Mare di Irlanda, raggiungendo così gli 11 GW elettrici installati grazie a 3.230 turbine in 84 siti che riguardano undici paesi europei. E si tratta di una tecnologia in pieno sviluppo, visto che la potenza media delle turbine offshore è stata, sempre nel 2015, di 4,2 MW ognuna, un aumento di potenza del 13% in più rispetto all’anno precedente.

Si tratta di un aumento che traccia un quadro positivo circa questa tecnologia. Le turbine offshore, infatti, diventano più grandi di quelle a terra (on shore) per due motivi.

Il primo è rappresentato dal fatto che l’impatto visivo e acustico delle turbine offshore è molto meno importante: gli impianti installati nel 2015 si trovano a una distanza media dalla costa di 43,3 km.

Il secondo motivo è legato ai trasporti e alla logistica: a terra, infatti, le dimensioni delle pale sono limitate dalla possibilità di trasporto e oggi siamo giunti al limite: si pensi che in Danimarca – nazione all’avanguardia per quanto riguarda l’energia dal vento, con la quale soddisfa il 37,6% del proprio fabbisogno elettrico – le rotonde stradali sono state modificate per consentire il passaggio delle pale eoliche on shore le cui dimensioni arrivano spesso a oltre cinquanta metri per singolo pezzo.

Si tratta di un limite che sul mare non esiste. Le tecnologie messe a punto per la costruzione delle piattaforme petrolifere, per esempio, sono perfettamente in grado di gestire pale da oltre 6 MW, oggi ormai una misura standard; qualche mese fa, nel tratto di mare tra l’Irlanda e la Gran Bretagna, le pale installate, di potenza da 8 MW ognuna, erano alte 200 metri, con un rotore del diametro di 164 metri, e singole pale da 80 metri, realizzate in un pezzo unico.

Il problema, per quanto riguarda l’eolico offshore, non sta quindi al di sopra del livello del mare ma sotto. E si chiama fondale. La maggior parte delle installazioni realizzate fino ad ora, infatti, ha utilizzato fondali poco profondi, sui quali è possibile piantare le fondazioni delle pale senza grandi problemi, ma è una scelta che limita lo sviluppo di questa fonte.

Prendiamo il caso dell’Italia. Nel Mare Adriatico abbiamo fondali poco profondi, ottimali per fissare le pale, ma c’è poco vento; il Mar Tirreno si caratterizza per essere più ventoso ma anche per una maggiore profondità dei propri fondali. È una situazione problematica che si ripropone, con aspetti diversi, in molte parti del mondo, ma che grazie a nuove tecnologie si sta risolvendo. L’uovo di Colombo, sotto questo profilo, è realizzare le fondazioni delle pale galleggianti. Cosa non semplice ma che sta diventando possibile.

Con il progetto Hywind i norvegesi sono arrivati alla fase commerciale di questo tipo di pale eoliche dopo una fase di test durata sei anni. Al largo delle coste scozzesi, in acque ricche di vento e profonde centinaia di metri, nel sito di Buchan Deep, si sta realizzando un parco eolico da 30 MW nel quale cinque turbine da 6 MW saranno installate grazie a una zavorra cilindrica immersa nell’acqua per 78 metri di profondità che garantirà una grande stabilità alle pale, nonostante gli impetuosi venti del Mare del Nord. Unico impatto verso i fondali è costituito dall’ancoraggio dei cavi d’acciaio. E l’eolico offshore galleggiante, potendo essere posizionato al largo, ha anche una maggiore accettazione da parte della popolazione; i parchi eolici, infatti, anche quelli con turbine di grandi dimensioni, diventano invisibili, non inquinano a livello visivo le attività turistiche, e non ostacolano le attività di pesca nei pressi della costa. Problemi che ben conosciamo in Italia, visto che l’opposizione ai parchi eolici qui si è manifestata anche quando le proposte per tali impianti sono state fatte in zone dove già esistono da decenni grandi strutture industriali.

Le altre fonti, meno mature dell’eolico offshore ma promettenti, sono lo sfruttamento del moto ondoso e delle maree.

Il moto ondoso può essere convertito in energia tramite sistemi a galleggiante nei quali si produce aria compressa che successivamente aziona le turbine per la produzione di elettricità, oppure grazie a boe al cui interno, tramite dei giroscopi, le oscillazioni della boa stessa sulle onde vengono trasformate in moto rotativo azionando così i generatori elettrici.

Si tratta di sistemi che sono a un passo dalla commercializzazione, cosa che ne consentirà la produzione in massa.

Per le maree e le correnti il sistema di generazione è sostanzialmente lo stesso: un generatore a pale immerso al di sotto della superficie marina, ma la resa è diversa. Infatti i generatori immersi nelle correnti, molto promettenti e con un vastissimo potenziale impiego, sono in grado di produrre elettricità in maniera costante, mentre quelli per le maree producono durante le due fasi di afflusso e reflusso delle acque.

Per quanto riguarda queste due fonti l’Unione Europea, nel Piano Strategico per le Tecnologie Energetiche (Set Plan), ha previsto una serie di misure che dovrebbero portare i costi per la produzione di energia elettrica a 15 c€ per kWh entro il 2025 e a 10 c€ per kWh al 2030 per la produzione da correnti di marea, mentre per quanto riguarda l’energia da moto ondoso il percorso dovrebbe essere di 20 c€ per kWh al 2025, 15 c€ per kWh al 2030 e 10 c€ per kWh al 2035. Dopo di che i costi di questi due tipi d’energia saranno competitivi con altre fonti, sia fossili, sia rinnovabili.

Gli impatti ambientali degli impianti eolici posti sul mare sono di due tipi: sopra e sotto il mare. Per limitare i primi, ossia quelli sugli uccelli, è sufficiente non porre impianti sulle linee di migrazione; le specie stanziali, infatti, si abituano ben presto a considerare un “pericolo” le pale eoliche offshore. Sott’acqua, invece, sono più i vantaggi che gli svantaggi, fatto comunque salvo il fatto di preservare, durante la posa, la Posidonia sul fondo marino; ma ciò riguarda per lo più i sistemi eolici offshore ancorati sul fondo e molto meno quelli galleggianti. Per la parte sommersa gli impianti per l’energia dal mare possono diventare delle specie di scogliere artificiali, e risultare in tal modo attrattivi per numerose specie di animali permettendo lo sviluppo della biodiversità. E al loro fine-vita possono essere affondati senza problemi riducendoli in macerie sul fondo: si tratta di una tecnica molto utilizzata nel mondo, che sembra essere positiva per le specie marine a patto che non si intervenga su zone molto sensibili dal punto di vista ecologico. Certo affondare una pala eolica a fine vita nei pressi di una barriera corallina non sembra essere un buon affare… Ma è un problema che deve essere affrontato a monte visto che nelle zone sensibili sotto il profilo ambientale gli impianti energetici non devono essere posizionati.

Sotto il profilo della sicurezza relativamente alla fornitura energetica l’eolico non ha problemi. Il 4 gennaio 2018, infatti, in base ai dati di WindEurope in Germania con 925,3 GWh (833 onshore e 92,3 offshore) è stato soddisfatto il 60,1% del consumo di elettricità di tutta la nazione. E andando oltre alla questione ambientale bisogna considerare anche il fattore occupazionale. Nella Gran Bretagna, che dieci anni fa ha imboccato con decisione la strada dell’eolico offshore, Cambridge Econometrics stima che nel 2032 il settore avrà creato 60 mila posti di lavoro considerando sia quelli diretti sia quelli indiretti.

 

 

Fonti:
https://windeurope.org/
https://www.statoil.com/en/news/hywindscotland.html
https://www.camecon.com/news/cambridge-econometrics-research-shows-uk-offshore-wind-jobs-reach-21000-2032/

Immagine di copertina: Armando Tondo. Febbraio 2018.

 

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Sergio Ferraris

Sergio Ferraris

Giornalista scientifico e ambientale. E' Direttore Responsabile di People For Planet

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