ENERGIA DAGLI OCEANI

ENERGIA DAGLI OCEANI

Gli oceani possono diventare i nostri principali alleati nella transizione verso un futuro sostenibile, in quanto offrono il potenziale per generare energia pulita in quantità superiori al fabbisogno mondiale.

L'energia marina è l'energia racchiusa in varie forme nei mari e negli oceani. Essa offre prospettive di crescita e sviluppo considerevoli, ma attualmente non riceve la stessa attenzione di energia eolica e solare.

Il progetto OWC consiste nel far entrare e uscire l'acqua in una struttura aperta alla base, sfruttando il moto ondoso. Quando l'onda entra, l'acqua comprime l'aria verso una turbina che aziona un generatore. Quando l'onda esce, l'acqua aspira l'aria dalla turbina azionandola di nuovo.

Oscillating Water Columns

Questo progetto è formato da cilindri galleggianti uniti da giunti, e ancorati al fondale. Ogni giunto ha due pistoni che, sfruttando il moto ondoso, pompano olio a altissima pressione verso una turbina che aziona un generatore, producendo elettricità. Un cavo sttomarino trasporta la corrente a una centrale sulla terraferma.

Progetto Pelamis

Energia dalle onde

L'energia dalle onde è una fonte di energia che consiste nello sfruttamento dell'energia cinetica contenuta nel moto ondoso

Una delle maggiori centrali di questo tipo è quella costruita sulla foce del fiume Rance in Bretagna.

Con la bassa marea la diga viene chiusa dalla parte del mare così che l'acqua raggiunga il livello più basso. Quando la diga viene aperta l'acqua scorre verso il mare azionando le turbine.

Con l'alta marea la diga viene chiusa dalla parte del mare facendo raggiungere all'acqua il livello più alto. Poi la diga viene aperta facendo scorrere l'acqua verso il fiume, azionando le turbine.

Queste centrali si trovano alla foce di un fiume che viene separato dal mare con una diga. Questa centrale funzione solo 4 ore al giorno perchè è azionata dagli alzamenti e gli abbassamenti periodici del livello del mare.

L'energia dalle maree è una forma d'energia prodotta utilizzando il "salto" tra alta e bassa marea.

Energia dalle maree

Quando l'impianto è in funzione, le eliche scendono sott'acqua e ruotano azionando una generatore che produce elettricità.

Il SeaGen è una torre immersa nell'acqua lungo la quale scorre un'ala che sostiene due eliche le cui pale sono mosse dalla corrente.

Progetto SeaGen

Energia dalla corrente

L'energia delle correnti marine è l'energia cinetica prodotta dalle enormi masse d'acqua in movimento.

In questo progetto l'acqua tiepida superficiale passa da un evaporatore in cui è presente ammoniaca. I vapori che si formano azionano una turbina collegata a un generatore elettrico. Poi i vapori passano attraverso un condensatore in cui viene pompata acqua fredda e, tornando allo stato liquido, ricomincia il ciclo.

Progetto OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)

L'energia termica deriva dalle diverse temperature tra l'acqua in superficie e quella delle profondità del mare.

Energia termica dall'oceano

Sebbene l'impianto fosse molto rudimentale rispetto agli standard moderni, ha rappresentato un importante passo avanti nell'esplorazione delle potenzialità delle energie rinnovabili marine. La tecnologia non era ancora abbastanza sviluppata per essere considerata una soluzione praticabile su larga scala, ma l'idea della OWC è continuata a evolversi nel corso dei decenni, ed è oggi uno degli approcci più promettenti per sfruttare l'energia delle onde in maniera sostenibile.

L'impianto OWC (Oscillating Water Column) realizzato in Giappone nel 1947 è stato uno dei primi esperimenti a livello mondiale nell'uso dell'energia oceanica per la produzione di energia elettrica. Si trattava di una centrale sperimentale per l'energia delle onde che sfruttava il movimento ondoso per generare energia.

Il primo impianto al mondo

• L’energia marina può comportare rischi per l’ecosistema marino. L’utilizzo di macchinari per l’estrazione dell’energia può causare rumore che potrebbe disturbare le specie marine e alterare gli habitat acquatici.
• L’estrazione dell’energia marina può interferire con le attività delle navi commerciali e private. Le centrali elettriche che raccolgono l’energia delle onde devono essere posizionate in prossimità delle coste e delle città per essere efficaci, ma queste zone sono spesso frequentate da navi cargo, navi da crociera, imbarcazioni ricreative e bagnanti.
• Le centrali elettriche delle onde possono causare inquinamento acustico per le comunità costiere. Anche se il rumore delle onde è naturalmente presente, la presenza di centrali elettriche può aumentare il livello di disturbo acustico.
• La forza delle onde può danneggiare gli impianti e l’attrezzatura, comportando costi elevati per la riparazione, la manutenzione e l’acquisto di nuovi macchinari.

• L’energia marina è estremamente eco-friendly, non generando sottoprodotti nocivi come gas, rifiuti o inquinamento.
• Molte grandi città si trovano nelle vicinanze degli oceani e dei mari, consentendo di utilizzare facilmente questa fonte per le necessità energetiche locali.
• Grazie agli studi sui venti, è possibile fare una previsione accurata della forza delle onde. Sebbene vi siano fluttuazioni stagionali e annuali, il movimento medio delle onde rimane costante, consentendo di catturare continuamente l’energia.
• Sfruttare l’energia marina può ridurre la dipendenza dalle società straniere che estraggono petrolio. Non solo contribuisce a mitigare l’inquinamento atmosferico, ma può anche creare nuovi posti di lavoro per milioni di persone.
• L’energia marina può essere sfruttata anche in mare aperto. Le centrali elettriche posizionate al largo possono contribuire a risolvere il problema delle centrali troppo vicine alla terraferma.

Vantaggi e svantaggi nell'utilizzo di questa fonte

Centrale di Oyster (Regno Unito): Questo sistema, sviluppato dalla società Aquamarine Power, sfrutta un dispositivo simile a un'“ostrica” che si muove con il movimento delle onde per generare energia. Sebbene non sia ancora una centrale commerciale su larga scala, è stato testato con successo al largo della Scozia.

Centrale di MeyGen (Regno Unito): Situata nel mare del nord, questa centrale utilizza turbine sottomarine per sfruttare l'energia delle correnti marine. È uno dei progetti più ambiziosi nel campo delle energie rinnovabili marine e dovrebbe crescere notevolmente nei prossimi anni.

Centrale di La Rance (Francia): In funzione dal 1966, la centrale di La Rance è una delle centrali di energia mareomotrice più antiche e grandi al mondo. Si trova in una baia sulla costa della Bretagna, e sfrutta la differenza di livello dell'acqua tra alta e bassa marea per generare energia.

Centrale di Sihwa (Corea del Sud): Questa centrale sfrutta sia l'energia delle onde che quella delle maree ed è una delle maggiori al mondo. Si trova nel bacino di Sihwa, ed è un esempio di come le maree possano essere utilizzate per produrre energia elettrica.

Centrale di Agucadoura (Portogallo): Questa centrale produce energia utilizzando l'energia delle onde. Situata al largo della costa portoghese, è operativa dal 2008 e sfrutta un sistema di "colonne d'acqua oscillanti".

Centrali nel mondo

Corea del Sud: La Corea del Sud ha investito in infrastrutture per sfruttare l'energia delle maree e delle correnti marine. Il paese è anche membro attivo della World Ocean Council che promuove la cooperazione tra governi e industrie per lo sviluppo di tecnologie marine rinnovabili.

Regno Unito: Il governo britannico ha supportato finanziariamente lo sviluppo di tecnologie per l'energia marina, e ha annunciato investimenti significativi per accelerare l'uso delle energie rinnovabili, incluse quelle oceaniche, come parte dei suoi impegni per la "Net Zero Strategy".

Unione Europea: L'UE, con la "Strategia per le energie rinnovabili marittime" presentata nel 2020, ha fissato un obiettivo di 40 GW di capacità di energia offshore entro il 2030. Ha anche finanziato progetti di ricerca attraverso il programma Horizon 2020, con progetti come Oceans of Tomorrow che esplorano soluzioni innovative per l'energia oceanica.

Molti governi stanno investendo nell'energia oceanica come parte delle loro strategie per raggiungere gli obiettivi di energia sostenibile.

L'Obiettivo 7 dell'Agenda 2030 delle Nazioni Unite riguarda l'energia accessibile, sostenibile e moderna per tutti. Il suo scopo principale è garantire l'accesso universale a fonti di energia moderne e rinnovabili, migliorare l'efficienza energetica e aumentare l'uso di energie rinnovabili, rispondendo alla crescente necessità di ridurre la dipendenza da combustibili fossli e affrontare il cambiamento climatico.

Obiettivo 7 Agenda 2030

World Ocean Summit: In questo incontro, organizzato annualmente dal World Ocean Council, si discutono temi legati allo sfruttamento sostenibile delle risorse oceaniche, comprese le energie rinnovabili marittime. Durante questi incontri vengono presentati nuovi progetti e discussi gli sviluppi politici e tecnologici che riguardano il settore.

COP26 (Glasgow, 2021): Anche se la COP26 ha avuto un focus maggiore sull'eolico e solare, sono stati discussi anche i temi legati alle energie rinnovabili marine, con alcuni stati e aziende che hanno avviato collaborazioni per lo sviluppo delle tecnologie oceaniche.

Accordo di Parigi (COP21): Sebbene l'Accordo di Parigi non tratti specificamente le energie oceaniche, l'impegno globale a limitare l'aumento delle temperature a 1,5°C spinge i paesi a ridurre le emissioni di carbonio, promuovendo l'adozione di energie rinnovabili come quelle oceaniche. I paesi firmatari si sono impegnati a raggiungere zero emissioni nette entro la metà del secolo, e l'energia oceanica potrebbe svolgere un ruolo chiave in questo sforzo.

Accordi e protocolli

Movimenti giovanili (Fridays for Future): Attivisti come Greta Thunberg e gruppi come Fridays for Future mettono in evidenza l'importanza di utilizzare le risorse rinnovabili per fermare il cambiamento climatico.

Blue Marine Foundation: Un'altra organizzazione che promuove la sostenibilità delle risorse marine, e che si concentra su progetti che minimizzano l'impatto ambientale e promuovono soluzioni per la generazione di energia pulita dagli oceani.

Oceana: Questa organizzazione internazionale si impegna a proteggere gli oceani e promuove lo sviluppo sostenibile delle risorse marine. Gli attivisti di Oceana sostengono politiche che incoraggiano l'uso delle energie marine, ma allo stesso tempo richiedono che vengano adottate pratiche sostenibili per preservare gli ecosistemi marini.

Molti attivisti e organizzazioni non governative si stanno concentrando sul potenziale delle centrali oceaniche per ridurre le emissioni di carbonio e fornire energia pulita.

Attivisti

Fornitura di energia: Le centrali oceaniche possono alimentare edifici residenziali e commerciali, soprattutto quelli situati vicino al mare, fornendo energia rinnovabile per le loro necessità quotidiane. Riscaldamento e raffreddamento: L'energia termica marina può essere usata per riscaldare o raffreddare gli edifici, sfruttando la temperatura diversa delle acque superficiali e profonde. Isolamento energetico per isole e strutture galleggianti: Le isole e le costruzioni galleggianti, che non sono collegate alla rete elettrica, possono utilizzare l’energia oceanica per diventare autosufficienti, riducendo il bisogno di energia proveniente da fonti inquinanti. Sostenibilità: Integrando l'energia oceanica, gli edifici diventano più sostenibili, aiutano a ridurre le emissioni di CO2 e sono più resilienti ai cambiamenti climatici, soprattutto nelle zone costiere.

L'energia oceanica può essere utilizzata nell’edilizia in vari modi per rendere gli edifici più sostenibili.

Energia oceanica in rapporto all'edilizia