L’acqua, elemento indispensabile per la vita sul nostro pianeta, si è rivelata nel corso degli anni un valido strumento per la produzione dell’elettricità di cui la società moderna ha costantemente bisogno. Nell’ottica di quelle che sono le tecniche utilizzate per trarre energia rinnovabile dal H2O, assume sempre maggiore rilievo la considerazione dell’immensa potenza sprigionata dai mari e dagli oceani.
La tecnologia attuale non è ancora in grado di gestire a pieno le potenzialità delle acque, ma anno dopo anno, i ricercatori di tutto il mondo fanno passi da giganti verso la piena utilizzazione di questa inesauribile risorsa.
Le tecnologie che traggono energia rinnovabile dai mari
Sono svariati i fenomeni marini, che potrebbero essere astrattamente utilizzati per la produzione di energia pulita, ed in tale ottica assume particolare rilievo lo sfruttamento del moto ondoso, infatti le onde del mare, possono essere convertite in energia e tale consapevolezza sta portando molti paesi ad investire nella ricerca tecnologica volta a perfezionare gli strumenti necessari per sfruttare questa straordinaria forza della natura fino ad oggi sottovalutata.
Ad oggi esistono svariate tipologie di impianti capaci di convertire in elettricità il moto ondoso, a titolo esemplificativo è possibile citare i sistemi che utilizzano il cosiddetto Salto idrico, dove il passaggio delle onde in un canale di larghezza decrescente determina il riempimento di un contenitore sopraelevato rispetto al livello del mare. L’acqua raccolta, durante il deflusso, fa girare delle turbine così producendo elettricità. O ancora possiamo considerare gli impianti basati sul principio di Archimede. Tali sistemi sfruttano il cambio di pressione che viene generato dall’aumento della colonna d’acqua soprastante un impianto sommerso che è costantemente soggetto a cicli di compressione e decompressione. Un importante esempio di impianto capace di utilizzare il moto ondoso per produrre energia, è il progetto Pelamis, posizionato nelle acque del Portogallo, esso è una struttura galleggiante che è in grado di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica.
Accanto alle onde, anche le Maree sono divenute oggetto di studio, infatti il giornaliero innalzamento ed abbassamento di ampie masse d’acqua (oceani, mari e grandi laghi) dovuto alla attrazione gravitazionale esercitata sulla Terra dalla Luna, permette la creazione della Energia maremotrice. Esistono diverse tipologie di impianti strutturati per lo sfruttamento di tale fenomeno, ma quello più comune fonda il proprio funzionamento sulla predisposizione di un sistema di bacini che si riempiono e svuotano in funzione delle maree, nello specifico gli impianti basano il proprio funzionamento sul passaggio di enormi masse d’acqua attraverso delle turbine collegate a dei generatori. In Francia, alla foce del fiume Rance, negli anni sessanta è stata costruita una centrale che sfrutta la marea che in quelle zone raggiunge i 13,5 m di dislivello, tale impianto copre ogni anno il 3 % del fabbisogno elettrico della Bretagna francese.
Proseguendo la disamina delle modalità mediante le quali è possibile trarre energia dal mare, occorre dare rilievo al concetto di Energia talassotermica, indicata comunemente con l’acronimo Otec (Ocean thermal energy conversion), la quale nasce dalla differenza di temperatura tra le profondità oceaniche e la superficie marina. Le installazioni necessarie per produrre questa tipologia di energia necessitano però di un luogo adatto, sono infatti particolarmente indicate per le zone tropicali ed attualmente ne esiste un sistema in funzione nelle isole Hawaii.
In fine, merita di essere menzionata l’ energia osmotica (detta anche a gradiente salino) la quale sfrutta la differenza nella concentrazione di sale tra l’acqua dolce e l’acqua di mare. I sistemi per la produzione di energia a gradiente salino contengono al loro interno due compartimenti, separati da una membrana semipermeabile: uno di essi contiene acqua dolce, mentre l’altro contiene acqua salata. L’acqua salata, a differenza di quella dolce, presenta un’elevata concentrazione salina. Per tale motivo, in corrispondenza della membrana si instaura un gradiente di concentrazione. Le molecole di acqua presenti nell’acqua dolce tendono naturalmente a trasferirsi nell’acqua salata, in modo da equilibrare le concentrazioni saline delle due soluzioni acquose. Il passaggio dell’acqua attraverso la membrana genera una variazione di pressione, che viene detta “pressione osmotica” e quest’ultima può essere utilizzata per generare energia. Dal 2005 è attivo un impianto sperimentale da 50 kW, situato ad Harlingen nei Paesi Bassi.
Va riconosciuto che il percorso verso una piena ed efficiente utilizzazione delle potenzialità dei mari è ancora lungo, la ricerca ha ancora molta strada da compiere ed è necessario far conciliare lo sviluppo di questi sistemi con la necessità di preservare l’integrità dell’ambiente marino, ma nonostante ciò è auspicabile una sempre maggiore attenzione verso questa straordinaria fonte di energia rinnovabile!
