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Energia dal mare in Italia, le prospettive e i progetti

Al 2050 in Europa previsti 188 GW di energia dal mare. Il mondo delle tecnologie per l'energia da onde, correnti e maree ferve di innovazioni, alcune delle quali italiane: frangiflutti con turbine, zattere che producono energia, aquiloni subacquei. Ne parliamo con Gianmaria Sannino, che coordina per l’Enea le ricerche sull’energia marina.

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L’energia dal mare è come uno di quei fiumi carsici, che appare e scompare: ogni tanto qualche notizia genera molto entusiasmo – pensiamo all’installazione del Pelamis, il serpentone di galleggianti articolati, pensato per sfruttare le onde atlantiche in Portogallo – ma poi alla prima difficoltà – vedi proprio il malfunzionamento del suddetto Pelamis – l’entusiasmo scema.

In realtà le prospettive di estrarre energia dal mare restano altissime. Con le tecnologie attuali si potrebbero estrarre 2.000 TWh di energia dai moti marini, un decimo dei consumi elettrici totali mondiali. Notevoli sono anche le possibilità del nostro paese di giocare una parte importane in questo settore. Queste almeno sembrano essere le conclusioni di un workshop che l’Enea ha tenuto sul tema il primo luglio e che ha raccolto i principali operatori italiani nel campo della ricerca sull’energia marina. Ci siamo fatti raccontare le motivazioni di questo ottimismo dall’oceanografo Gianmaria Sannino, che coordina per l’Enea le ricerche sull’energia marina.

Dottor Sannino, ma non si diceva sempre che il Mediterraneo è un luogo inadatto all’estrazione di energia dal mare, per le sue scarse onde e correnti?

È un errore. Sicuramente è vero che onde e correnti hanno bisogno di venti costanti e grandi spazi per crescere di intensità, mentre nel Mediterraneo le dimensioni ridotte e le molte isole e penisole che ne interrompono il movimento, rendono onde e correnti relativamente deboli. Ma è anche vero che la potenza media delle onde oceaniche include anche quella scatenata da terribili tempeste, che obbligano gli impianti di sfruttamento a fermarsi. Quindi da noi le energie sono sì inferiori, ma le si può sfruttare con più continuità, mentre la sperimentazione di nuovi dispositivi è più facile. Inoltre, il fatto che nel Mediterraneo le risorse siano molto variabili nel tempo, obbliga i nostri ricercatori a ingegnarsi per creare sistemi flessibili, che funzionino in quasi ogni condizione, e che saranno quindi più facile da vendere ovunque nel mondo. Infine, una nostra ricerca del 2012, che, usando un modello matematico ha valutato le potenze disponibili lungo le coste mediterranee, ha rivelato che l’Italia è l’unico paese dell’area con serie possibilità di sfruttare l’energia marina, soprattutto lungo le coste occidentali sarde e nel canale di Sicilia. Lì la potenza delle onde arriva a 12 kW/metro nel primo caso e 9 kW/metro nel secondo. Apparentemente poco rispetto ai 50 kW/m delle coste del nord Atlantico, ma in realtà, per i motivi detti prima, quasi ugualmente valida. Quindi spetta a noi italiani, che non abbiamo sbocchi sull’oceano, muoverci per creare le tecnologie adatte.

E questo sta accadendo?

Al di là persino di quanto ci aspettassimo. Nel 2011 abbiamo tenuto un primo workshop sul tema in cui erano stati presentate alcune idee di sistemi di sfruttamento di onde e correnti. Nel 2014, nonostante finanziamenti pubblici risibili, gli stessi ricercatori si sono presentati con prototipi funzionanti o persino realizzazioni su grande scala. L’Italia, quindi, si sta posizionando molto bene nella corsa all’«oro blu».

Ci può fare alcuni esempi di progetti italiani?

Quello con lo stato di avanzamento più progredito è il REWEC3, ideato dal team dell’ingegner Felice Arena dell’Università di Reggio Calabria (si veda qui e schema sotto, ndr). Consiste in cassoni in cemento armato, da disporre lungo moli, dighe foranee o frangiflutti, dentro ai quali le onde in arrivo comprimono dell’aria, facendo girare una turbina. Dopo vari prototipi di piccole dimensioni, adesso lo si sta installando lungo 600 metri di nuovo molo nel porto di Civitavecchia. Secondo le loro stime, un chilometro di questo sistema, produrrebbe ogni anno circa 5 GWh di elettricità nel Tirreno, 7 GWh nel Canale di Sicilia, 10 GWh in Sardegna e intorno a 50 GWh annui lungo coste oceaniche. Il tutto con una tecnologia robustissima, che aggiunge appena il 5% al costo dello sbarramento. Pensiamo alle possibilità che si aprirebbero, per esempio, integrando questo sistema nei tanti frangiflutti istallati a difesa delle spiagge.

Ma le onde a ridosso della costa hanno ormai perso buona parte della loro energia …

Per sfruttare quelle più al largo, il gruppo della professoressa Giuliana Mattiazzo del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino, sta sperimentando a Pantelleria, con ottimi risultati, l’ISWEC, Inertial Sea Wave Energy Converter, un sistema estremamente ingegnoso, il cui cuore è un giroscopio sigillato all’interno di una zattera libera di oscillare sulle onde (qui per approfondire, immagine a fianco, ndr). Un giroscopio in rotazione, come noto, tende a mantenere sempre lo stesso orientamento nello spazio, quindi, nell’ISWEC lo scafo si muove, mentre il giroscopio resta fermo, così, tramite un collegamento snodato fra i due, da questa differenza si può ricavare energia. Ma non basta: variando la velocità del giroscopio si può rendere più o meno elastica la sua risposta, adattandola in tempo reale all’intensità e frequenza delle onde, così da mantenere sempre al massimo l’efficienza del sistema e rendendolo adatto a ogni condizione. L’ISWEC consentirebbe di realizzare veri e propri campi di sfruttamento delle onde, simili a quelli eolici, che potrebbero essere anche usati per smorzare l’impatto distruttivo delle onde sulla costa. Secondo le loro stime, in Italia, un ISWEC da 1 MW fornirebbe fra 2 e 3 GWh di corrente l’anno.

Ma non sarebbe meglio sfruttare le più costanti e meno distruttive maree?

Nel Mediterraneo le maree sono in genere minime, il loro dislivello non è sfruttabile direttamente. Ma si possono sfruttare, in due luoghi del Mediterraneo, le correnti che il moto ciclico delle maree provoca. Uno è Gibilterra, l’altra lo stretto di Messina, dove la conformazione dei fondali, produce a ogni marea crescente o calante, correnti fino a 2,5 metri al secondo. Sfruttare correnti di marea rende la produzione energetica perfettamente prevedibile, dipendendo solo dal moto di Luna e Sole, aumentando il valore della produzione. Per questo il professore di ingegneria aerospaziale Domenico Coiro, dell’Università Federico II di Napoli, ha inventato il GEM, l’aquilone subacqueo, che consiste in una sorta di siluro ancorato al fondo, dotato di due turbine ai lati, che trasformano in elettricità il moto dell’acqua. Dopo anni di sperimentazione il sistema è ormai in fase di commercializzazione, ed è stato già acquistato da una società francese, mentre una coreana lo sta valutando. E secondo nostre stime prudenziali si potrebbero installare il GEM per la potenza di almeno 1 GW nello Stretto (si veda immagine in alto accanto al titolo; per informazioni qui, ndr).

Al vostro workshop è intervenuto anche il matematico Michele Grassi, inventore del sistema Wave Energy Converter che sfrutta le onde, restando completamente sommerso (si veda immagine a fianco e altro nostro articolo). Ci sono novità su questo progetto?

Si, è intervenuto. Ma, probabilmente per ragioni di riservatezza industriale, non è che ci abbia molto ragguagliato sui progressi del suo lavoro. Sappiamo solo che le sperimentazioni continuano e che Enel, dopo aver acquistato una sua macchina, ne ha ora opzionato altre tre. Evidentemente i risultati non sono male.

Concludendo, ma non è che tutti questi progetti sono belli sulla carta, ma poi, una volta alla prova delle durissime condizioni marine, fra tempeste, corrosione e incrostazioni, si riveleranno inaffidabili o troppo costosi?

No, tutti i progetti di cui abbiamo parlato, sono stati pensati prima di tutto per massimizzare la loro resistenza al mare e minimizzare la necessità di riparazioni e manutenzione, ed essere così competitivi con le altre fonti energetiche rinnovabili. Del resto l’Europa crede molto all’energia del mare e investirà nei prossimi anni decine di milioni nel quadro della sezione Blue Energy del programma di ricerca Horizon 2020. Grazie a questo sforzo, secondo le stime dell’European Ocean Energy Association, entro il 2020 saranno installati 3,6 GW di impianti marini, che saliranno a 188 GW entro il 2050, dando un contributo decisivo al nuovo sistema energetico sostenibile continentale. L’Italia deve quindi scegliere adesso se vuole essere protagonista in questo campo o restarne fuori perdendo anche questo treno dello sviluppo tecnologico-industriale.

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