Energia marina: rinnovabile e con ridotto impatto ambientale

Denominata anche energia pelagica o energia oceanica, l’energia del mare viene utilizzata con l’ausilio di particolari tecnologie di natura fluidodinamica. Esse sfruttano l’energia meccanica che si ricava dal movimento dell’acqua, per trasformarla in energia elettrica. L’energia delle correnti, quella delle maree e quella del moto ondoso rappresentano tutti esempi di energia ottenuta grazie al mare. Vi sono, poi, delle tecnologie che sfruttano il potenziale chimico o quello termico delle acque. Nel giro di breve tempo si ipotizza che l’energia marina possa conoscere un aumento consistente: si tratta, infatti, di una delle più importanti risorse di energia rinnovabili che permetterebbe di soddisfare il fabbisogno di energia attuale con un rischio contenuto per l’ambiente.

Le energie del futuro

Come noto, i combustibili fossili nel momento in cui sono sottoposti a combustione innescano la produzione di anidride carbonica e sostanze inquinanti. Essi si basano su elementi come il petrolio o il carbone, ed è per questo motivo che con il trascorrere del tempo sono destinati a ridursi sempre di più, fino ad esaurirsi. Ecco perché l’avvenire dell’energia è strettamente connesso con le fonti pulite e rinnovabili: non solo l’energia del mare, ma anche – per esempio – quella a biomasse, che tramite specifici processi di combustione sfrutta le sostanze organiche. L’energia del sole, poi, è una delle più utilizzate anche dai privati, mentre l’energia geotermica può essere ottenuta dal calore della Terra. Infine, vale la pena di menzionare le centrali idroelettriche, grazie a cui si può ottenere energia pulita sfruttando il moto dell’acqua, e l’energia eolica: in questo caso le pale eoliche sfruttano l’energia cinetica prodotta dal movimento dell’aria, cioè dal vento.

I pro e i contro dell’energia del mare

L’energia del mare, come tutte quelle alternative, offre un vantaggio di non poco conto: ha un impatto ridotto a livello ambientale ed è rinnovabile. La fase di progettazione delle centrali mareomotrici, inoltre, è piuttosto semplice, in quanto il loro funzionamento è più o meno simile a quello che caratterizza le centrali idroelettriche: di conseguenza, ci si può basare su dati già collaudati e disponibili. Vale la pena di prendere in considerazione anche i potenziali svantaggi che derivano dall’energia dell’oceano, e che hanno a che fare soprattutto con l’esigenza di individuare aree adatte in cui collocare gli impianti. Infatti, non è detto che tutte le zone siano idonee per l’installazione degli impianti o per il loro funzionamento, senza dimenticare la necessità di trovare spazi molto grandi. Per il momento, inoltre, le centrali mareomotrici presuppongono costi di realizzazione molto elevati (così come i costi di gestione), e spesso la potenza che viene generata è ridotta.

La situazione in Italia e nel resto d’Europa: dove sono gli impianti

Ma come viene sfruttata l’energia del mare nel nostro Paese? Un impianto mareomotrice è presente dal 2013 in Toscana, e più di preciso di fronte a Castiglioncello, a Punta Righini: si tratta di un dispositivo munito di una parte che galleggia a pelo d’acqua e una parte che è ancorata al fondale. Allargando lo sguardo al resto d’Europa, sulla costa settentrionale del Portogallo nel 2007 un’impresa scozzese ha installato impianti che sono stati finanziati da capitali italiani, con un macchinario la cui forma ricorda quella di un lungo serpente. Risale al 2012, invece, il primo impianto sottomarino progettato e costruito con pale non molto diverse da quelle eoliche: si trova nel mare del Nord, alle isole Orcadi.

L’energia chimica a gradiente salino e l’energia talassotermica

Una delle fonti di energia che si possono ricavare dal mare è l’energia chimica a gradiente salino, che basandosi su vari metodi di estrazione sfrutta le differenze di concentrazione di sale tra l’acqua del mare e l’acqua dolce. In pratica, l’acqua del mare viene separata da quella dolce grazie all’osmosi tra membrane permeoselettive, in virtù di un sistema del tutto sostenibile che vede l’acqua salmastra come solo prodotto di scarto. Un altro metodo di utilizzo dell’energia pelagica è quello che chiama in causa l’energia talassotermica, che si basa sull’energia termica che deriva dalla diversa temperatura tra le profondità degli oceani e la superficie del mare. Il meccanismo di funzionamento non è molto diverso da quello delle centrali a vapore: va detto, tuttavia, che si tratta di una soluzione che viene usata di rado, sia perché l’installazione presuppone costi molto alti, sia per la necessità di trovare un sito idoneo.

L’energia del moto ondoso

L’energia cinetica che caratterizza il movimento delle onde viene sfruttata nel caso della cosiddetta energia cimoelettrica, un tipo di energia fluidodinamica. Si tratta di una realtà che in questo momento è oggetto di studi in varie università in tutto il mondo, e pertanto si è ancora in una fase di sperimentazione. L’energia cimoelettrica può essere sfruttata in vari modi: per esempio con i sistemi a ondata o attraverso il generatore a colonna di acqua oscillante, ma anche mediante il salto idrico o tramite i sistemi che si basano sul principio di Archimese o sull’ampiezza dell’onda.

Gli altri tipi di energia marina: l’energia delle maree e l’energia delle correnti

Ci sono anche altri sistemi grazie a cui è possibile estrarre energia dal mare. Per esempio si può ricavare energia dagli spostamenti di acqua che vengono generati dalle maree: ciò avviene tramite le centrali mareomotrici, che sono posizionate in quei punti in cui risultano molto elevati i dislivelli tra alta e bassa marea. All’interno di una centrale mareomotrice, l’acqua dentro la turbina è in grado di produrre energia in qualunque circostanza, sia nel momento in cui la marea si abbassa che nel momento in cui la marea si alza. Inoltre, non va dimenticata l’energia cinetica che deriva dalle correnti del mare, la quale viene sfruttata per generare energia meccanica e garantire il movimento delle pale. Il meccanismo di funzionamento non è poi molto diverso da quello a cui si fa riferimento nel caso delle pale eoliche che sfruttano l’energia del vento. Nel caso dell’energia delle correnti marine, i generatori possono essere ad asse verticale o ad asse orizzontale in base a quanto è costante la direzione delle correnti.