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Oggi in Australia si è iniziato a costruire quello che sarà l’impianto solare termodinamico più grande del paese. A differenza di centrali analoghe funzionerà senza bisogno d’acqua. Un punto di forza molto importante per questo tipo di impianti, realizzati quasi sempre in luoghi semidesertici. Un’innovazione che ci ricorda un problema spesso dimenticato: il rapporto tra la scarsità d’acqua, che si farà sempre più marcata con il riscaldamento globale, e il bisogno che ne hanno diverse tecnologie energetiche.
L’impianto solare termodinamico per il quale si sono iniziati i lavori a Newcastle, 
nello Stato australiano del Nuovo Galles del Sud userà 450 specchi per concentrare i raggi solari (vedi a lato foto CSIRO) verso una torre alta 30 metri, producendo temperature fino a quasi 1000 °C. Calore che scalderà non acqua o sali fusi come avviene solitamente, ma aria compressa in grado di muovere una turbina da 200 kW che sfrutta il cosiddetto ciclo di Brayton.
L’impianto, realizzato dal Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) e dalla Australian National University – spiega il sito del CSIRO – sarà il più grande al mondo di questo tipo, verrà dotato di dispositivi per l’accumulo dell’energia e di un sistema a gas naturale per fornire calore nei giorni in cui il sole non splenderà a sufficienza. Ma soprattutto “segnerà la strada per il solare del futuro – solare che ha bisogno solamente di sole e aria per generare elettricità. La maggior parte delle centrali solare termiche hanno necessità di acqua per far muovere una turbina a vapore, ma non è il caso della tecnologia solare Brayton di CSIRO”.
L’ultimo studio su siccità e cambiamenti climatici è stato pubblicato pochi giorni fa dal climatologo Aiguo Dai dello statunitense National Center for Atmospheric Research (NCAR). Come si vede dalle mappe riprodotte sotto, tratte dal suo lavoro, sono vaste le aree che in questo secolo dovranno fare i conti con la scarsità d’acqua: le regioni attorno al Mediterraneo (preoccupante il colore della nostra penisola sulla mappa), ampie aree di Asia sud occidentale e orientale, zone del nord America, di Brasile e Messico, gran parte dell’Africa e l’Australia. Un problema anche di carattere energetico, dato il grande fabbisogno di acqua che hanno moltissime tecnologie, soprattutto convenzionali, ma anche rinnovabili. (continua sotto…)
(Le mappe usano il Palmer Drought Severity Index, che assegna valori positivi quando il clima è inusualmente umido per la zona, negativi se inusualmente secco, un valore di -4 corrisponde a siccità estrema)
Oltre al caso ovvio dell’idroelettrico, tutte le centrali termoelettriche, a gas o a carbone, hanno infatti bisogno di grandi quantità di acqua per il raffreddamento, mentre il nucleare è in assoluto il modo di produrre energia più dispendioso in termini di risorse idriche. Lo sanno bene i francesi che durante le ondate di calore estive sono spesso costretti a far rallentare la produzione di elettricità in alcuni reattori, a causa della ridotta portata dei fiumi da cui si attinge l’acqua.
Su queste pagine abbiamo già raccontato (Qualenergia.it, Consumi d’acqua per l’energia) di come in diverse realtà dell’arido Ovest americano proprio il problema idrico ha fatto abbandonare diversi progetti di centrali termoelettriche, mentre in Saskatchewan uno degli argomenti dello schieramento trasversale che si sta opponendo ai progetti nucleari è proprio la minaccia alla disponibilità d’acqua dello Stato che nuove centrali potrebbero creare.
Anche nel campo delle rinnovabili il fabbisogno di acqua potrebbe giocare un ruolo cruciale; la geotermia è tra le tecnologie che ne usano di più. Uniche fonti quasi totalmente esenti dalla dipendenza sono il fotovoltaico e l’eolico (secondo dati del Department of Energy Usa un megawattora prodotto con l’eolico fa risparmiare dai 750 ai 2200 litri d’acqua rispetto alla stessa quantità di energia prodotta con una moderna centrale a gas).
Il solare termodinamico, com’è ora, al contrario ha bisogno di ingenti quantità d’acqua. Interessante da questo punto di vista un recente studio del National Renewable Energy Laboratory (NREL) (vedi allegeato). A pagina 20 del documento si confrontano i consumi idrici di tutte tecnologie energetiche: se una centrale termoelettrica a carbone consuma tantissima acqua anche per l’estrazione del minerale, i consumi di una centrale di solare termodinamico con raffreddamento liquido sono maggiori di altri impianti termoelettrici.
Ma nel report c’è anche qualche buona notizia: in futuro ad esempio i sistemi di raffreddamento a secco potrebbero far risparmiare dall’80 al 90% del prezioso liquido e altri (il sistema Haller che vaporizza l’acqua per poi recuperarla) fino al 95%. Nel futuro ci saranno sempre più tecnologie attente ai consumi idrici come quella del solare a concentrazione degli australiani del CSIRO e quelle descritte nel report NREL.
