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La pionieristica Marine Current Turbines ha completato con successo la prima fase di installazione del sistema SeaGen Tidal, la turbina da 1000 tonnellate e 1,2 MW sul fondo marino nelle acque del Strangford Narrows d’Irlanda. Spiega Martin Wright, managing director della Marine Current Turbines: “SeaGen Tidal è un progetto estremamente emozionante, abbiamo raggiunto un primo risultato storico per le energie rinnovabili d’Irlanda e del Regno Unito. L’energia della marea ha il pregio di essere prevedibile e nessun altro sistema finora è in grado di sfruttare in pieno il potere di queste correnti marine. Per questo ci sentiamo molto orgogliosi a vedere le enormi potenzialità di questa tecnologia e speriamo di poter contribuire in modo significativo al futuro fabbisogno energetico delle isole britanniche e d’Irlanda.”.

Il segretario di Stato per l’Energia, John Hutton ha aggiunto: “E’ una grande notizia questa e la Marine Current Turbines, leader nel mondo nello sviluppo di tecnologie energetiche marine, ha sviluppato un progetto che aiuterà davvero il Regno Unito e l’Irlanda a soddisfare i nostri ambiziosi obiettivi per aumentare significativamente la quantità di energia da fonti rinnovabili.”
La SeaGen Tidal entrerà nelle operazioni di vendita dell’energia dopo una prima fase di commissioning di circa 12 settimana e dopo una fornitura di elettricità alla rete locale. Così l’irlandese ESB Independent Energy, la filiale di vendita al dettaglio di ESB per l’Irlanda, ha appena firmato l’accordo di acquisto di potenza con la Marine Current Turbines per fornire i suoi clienti d’Irlanda con l’energia prodotta dalla SeaGen Tidal. La Marine Current Turbines inoltre ha assunto completamente le responsabilità per l’ambiente circostante a SeaGen Tidal, istituendo un programma di 2 milioni di £ per monitorare l’impatto ambientale di SeaGen e come l’ambiente marino interagisce con la struttura.

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Alle Hawaii il primo impianto negli USA che produce energia dalle onde

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Alle Hawaii il primo impianto negli USA che produce energia dalle onde

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Si chiama Azura, è operativo da un mese e sfrutta il moto marino per la produzione di energia elettrica. È un prototipo in fase di sperimentazione per 12 mesi: i risultati saranno utilizzati per costruire un generatore più potente entro la fine del 2017.

E’ entrato in funzione lo scorso mese alle isole Hawaii il primo impianto negli Stati Uniti per la produzione di energia da moto marino. L’impianto sfrutta l’enorme potenziale dell’oceano, che copre il 77% della superficie terrestre, convertendo la forza delle onde in elettricità.

Si chiama Azura, ed è stato sviluppato da una società con sede nell’Oregon, la Northwest Energy Innovations (NWEI), specializzata nello sviluppo di energie rinnovabili marine. E’ un progetto pilota realizzato con il supporto dell’US Department of Energy, la Marina degli Stati Uniti, e la University of Hawaii.

Questo progetto rientra nell’obiettivo delle isole Hawaii di alimentarsi unicamente attraverso energie rinnovabili entro il 2045.

L’impianto è a 30 metri di profondità nel mare presso il Wave Energy Test Site della Marina degli Stati Uniti, nella baia di Kaneohe, a Oahu, l’isola della Hawaii in cui si trova la capitale Honlolulu.

E’ costituito da un convertitore di 45 tonnellate in grado di catturare l’energia sia dalla forza orizzontale dei moti marini (le onde) sia dalla loro forza verticale (le maree). In superficie un generatore trasforma l’energia cinetica in energia elettrica, che viene trasferita alla rete attraverso un cavo sottomarino.

Per ora è un prototipo, e produce non più di 20 kw: verrà testato per un periodo di 12 mesi di prova e i risultati saranno utilizzati dalla NWEI e dell’US Department of Energy per progettare un nuovo generatore entro il 2017, ampliando la scala del progetto. Il nuovo generatore utilizzerà la forza di onde più grandi, sarà situato a 60-80 metri di profondità , e avrà una potenza estesa fino a 1 megawatt, per potere fornire di energia elettrica molte centinaia di abitazioni.

Azura è stato cofinanziato per un totale di 500,000 dollari dalla Nuova Zelanda, dove è stato sviluppato attraverso una collaborazione tra NWEI, Callaghan Innovation, agenzia governativa neozelandese specializzata in innovazione e la società neozelandese Energy Hydraulics Ltd.

L’obiettivo finale del progetto è installare altri impianti in altre zone costiere degli Stati Uniti, dove si concentra il 50% della popolazione.

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L'OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) e' un sistema di estrazione di energia dal mare che sfrutta la differenza di temperatura tra le acque a diverse profondità.
Il sistema e' stato proposto addirittura nel 1881 da un fisico francese, provato la prima volta nel 1930 a Cuba, e messo in funzione definitivamente nel 1996 al largo delle isole Hawaii.

L' OTEC è una tecnologia conveniente solo nei mari tropicali, dove la differenza di temperatura tra le acque di superficie e quelle profonde è di circa 20°, oppure nelle isole vulcaniche, dove si minimizza la lunghezza dei tubi che devono arrivare in profondità (il costo delle condutture ammonta al 75% dell'impianto). In questi casi la sua efficienza e' del 3% (una centrale a combustibili fossili rende 10 volte di più).
Secondo il NRAL (National Renewable Energy Laboratory USA), gli oceani possono produrre miliardi di Watt di energia elettrica, essendo delle risorse rinnovabili ampie. Inoltre l'acqua di mare fredda e profonda, utilizzata per l' OTEC, è ricca di sostanza nutrienti, è quindi possibile utilizzarla anche per l'idrocultura (produzione di alghe) e l'agricoltura a suolo freddo, per permettere a piante temperate di crescere ai tropici.

In più questa tecnologia può essere utilizzata per produrre acqua desalinizzata per usi industriali, agricoli o residenziali, può fornire aria condizionata, è una risorsa per la maricultura on-shore e near-shore e ovviamente ha un significativo potenziale di fornire elettricità pulita.

Nelle piccole isole, i benefici possono essere l'autosufficienza, minimi impatti ambientali, miglior nutrizione data dall'acqua desalinizzata e dai prodotti di maricultura.

Insomma questo è un altro dei vari modi di ricavare energia dal mare. Naturalmente ne vanno valutati gli impatti sull'ecosistema. In teoria, trattandosi di tubature installate sui pendii delle piattaforme continentali che devono scendere fino ad un chilometro di profondità, la loro ubicazione dovrebbe dare poco fastidio. Il problema e' che una centrale da 100 MW scaricherebbe acqua fredda con la stressa portata di un fiume. Che fare di quest'acqua? Oltre agli usi di cui sopra, si pensava di scaricarla di nuovo a mare, alla profondità di 100 m. A quel livello lo scarico dovrebbe essere termicamente isolato dalle acque superficiali, dove si svolgono le attività biologiche più intense.

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Prefazione a cura del prof. Betto
L'energia è il programma di tecnologia per le classi terze e i ragazzi si trovano ad affrontare questo difficile ma interessantissimo percorso di apprendimento. Durante il corso dell'anno si passano in rassegna molte fonti energetiche sia rinnovabili che non, ma alcune, anche interessanti e di recente sviluppo, rimangono fuori dalla programmazione curriculare per una questione di tempo. Occasione, questa, per proporre loro degli approfondimenti da realizzare con lo strumento digitale e attraverso la ricerca su internet. Energia dall'idrogeno, dagli oceani, dalle biomasse sono stati alcuni dei suggerimenti e i ragazzi si sono prontamente confrontati con questi argomenti. Oggi vi propongo un articolo scritto a quattro mani da Emanuela, Nicoletta, Marta e Manuela sulle forme di energia ottenute sfruttando le enormi masse d'acqua degli oceani. Come ogni volta vi auguro una buona lettura soprattutto per incoraggiare nella ricerca e nella scoperta i nostri giovani ragazzi.
L'esaurimento delle riserve di combustibile fossile unito ad un sempre crescente interesse per la salvaguardia dell'ambiente, ha fatto sì che negli ultimi trenta anni crescesse l'interesse verso nuove fonti di energia alternative, ecocompatibili e rinnovabili. Queste nuove fonti di energia, sebbene ancora oggi non siano in grado di sostituire quelle tradizionali, rappresentano un valido supporto ad esse.

Tra queste fonti trova posto l'oceano, che racchiude grandi quantità di energia sia meccanica, dovuta alle correnti marine, alle maree e alle onde sia termica, proveniente dal calore del sole.
L'energia di maree e correnti può essere convertita in energia elettrica da uno sbarramento che spinge l'acqua attraverso delle turbine attivando un generatore, oppure solamente da una o più turbine poste sotto la superficie del mare.

È possibile convertire almeno cinque tipi di energia presenti nel mare:

delle correnti;

delle onde;

delle maree;

del gradiente salino (osmotica);

del gradiente termico (talassotermica).

ENERGIA DALLE CORRENTI MARINE
Le correnti possono essere paragonate ad immensi fiumi che scorrono in seno all'oceano per centinaia, e a volte migliaia, di chilometri. Sia che siano profonde sia che siano superficiali, le correnti sono generate da diversi fattori; primo fra questi è la tendenza delle acque a ristabilire l'equilibrio idrostatico turbato dalla diversità di riscaldamento solare alle varie latitudini, che ne modifica la temperatura, la salinità e quindi la densità. Altro fattore primario per l'azione di trascinamento, è la rotazione della Terra. Fattori ausiliari al moto delle correnti marine sono le differenze della pressione atmosferica e, negli stretti che mettono in comunicazione oceani o mari aperti con mari interni, le differenze di densità delle acque e i flussi delle maree. In base a questi fattori determinanti, le correnti marine possono essere classificate:

in base alle cause che le creano (correnti di gradiente, di deriva, tidali e correnti geostrofiche);

in relazione alla temperatura dell'acqua che si sposta confrontata con la temperatura dell' acqua che la circonda (correnti calde o fredde);

in relazione alla profondità ove si verificano (superficiali se interessano lo strato d'acqua dalla superficie ai 200 metri; interne se interessano lo strato d'acqua al di sotto dei 200 metri; di fondo se interessano lo strato d'acqua vicino al fondale marino).

Il fenomeno è presente in bacini marini e oceanici e in bacini lacustri di grande estensione (come ad esempio i grandi laghi del rift africano). In tali contesti, su coste basse e debolmente inclinate, le correnti di marea possono raggiungere velocità e forza notevole (fino ad alcuni metri al secondo). L'energia solare assorbita riscalda la superficie del mare, creando una differenza di temperatura fra le acque superficiali, che possono raggiungere i 25°-28°C e quelle situate per esempio a una profondità di 600 m che non superano i 6°-7°C. Attualmente esiste solo un impianto per lo sfruttamento delle maree in Francia, mentre sono in corso esperimenti per lo sfruttamento del potenziale energetico delle onde nel Regno Unito, in Norvegia e in Giappone. Le correnti marine si comportano come delle correnti aeree e come nelle centrali eoliche, può essere sfruttata l'enorme energia cinetica che queste masse d'acqua spostano nel loro perenne cammino. Generatori ad asse orizzontale o verticale sono in fase di studio o di sperimentazione; nel Mediterraneo il sito di maggior interesse è lo Stretto di Messina, dove generatori che sfruttano la rotazione delle pale e la rivoluzione intorno al proprio asse, riescono a produrre una grande quantità di energia.
ENERGIA DALLE ONDE MARINE
Le onde sono create quando il vento soffia sull'acqua. Nell'oceano il vento è molto potente e agisce su centinaia di chilometri di acqua. Questo significa che molta energia è trasferita dall'aria all'acqua.

La strada di sfruttare il moto delle onde del mare per ottenere energia elettrica, nonostante i problemi, non smette di solleticare la fantasia degli ingegneri. Ci sono allo studio ipotesi per concentrare e focalizzare le onde in modo da aumentarne l'altezza e il potenziale di conversione in energia elettrica. Altre ipotesi prevedono invece di utilizzare le variazioni di pressione che sì riscontrano al di sotto della superficie del mare, altre di utilizzare dei galleggianti che "copiano" il moto ondoso trasferendolo a dei generatori per mezzo di pistoni idraulici.

Un progetto di una nuova tecnologia che, sfruttando l'energia prodotta dalle onde di superficie degli oceani, permette di produrre elettricità è il Progetto Pelamis, il cui nome deriva da un serpente marino. Pelamis è un sistema basato su una struttura semisommersa che, grazie al movimento dettato dalle onde agisce su dei pistoni idraulici accoppiati a dei generatori in grado di trasformare l'energia meccanica in energia elettrica. Il primo prototipo è stato installato al centro europeo per l'energia marina delle Isole Orcadi, in Scozia. È stato ufficialmente aperto il 28 settembre 2007. In genere la singola struttura è composta da 5 elementi congiunti, ha un diametro di 3,5m, una lunghezza di 150m e una potenza di 750 kW. I materiali devono essere resistenti all'azione corrosiva dell'acqua di mare e sono previsti accessi alla struttura per eventuali interventi di manutenzione e/o riparazione.
ENERGIA DALLE MAREE
La marea è il ritmico alzarsi (flusso) ed abbassarsi (riflusso) del livello del mare provocato dall'azione gravitazionale della Luna e del Sole. Oltre alla forza di gravitazione universale in questo fenomeno entra in gioco anche un'altra forza, quella centrifuga.

Come detto sopra, la marea è un movimento periodico giornaliero. Esso è dovuto a vari fattori:

le acque tendono a ristabilire l'equilibrio idrostatico turbato dalla diversità di riscaldamento solare alle diverse latitudini, che ne modifica ovviamente la temperatura, ma anche la salinità e quindi la densità;

la rotazione terrestre determina i sensi di circolazione simmetrica delle masse acquee;

Oggi esistono diversi progetti di sfruttamento delle maree:

sollevamento di un peso in contrapposizione alla forza di gravità;

compressione dell'aria in opportuni cassoni e movimentazione di turbine in seguito alla sua espansione;

movimento di ruote a pale;

riempimento di bacini e successivo svuotamento con passaggio in turbine.

La tecnica energetica sfrutta il dislivello tra l'alta marea e la bassa marea: la cosiddetta ampiezza di marea. Un presupposto importante è ovviamente un'ampiezza di marea sufficiente. Nei siti dove quest'ampiezza lo è, si possono realizzare le centrali di marea costiere, ossia grandi dighe di sbarramento sulla costa. Queste presentano però un grande limite dovuto all'erosione che esercitano sulle coste e nell'abbondante sedimentazione all'interno del bacino. Per questi motivi si sta pensando a degli impianti offshore con opportune griglie di sbarramento e data la non elevata velocità delle turbine si può anche garantire la salvaguardia della flora e della fauna marina.
ENERGIA DAL GRADIENTE SALINO (OSMOTICA)
Il fenomeno fisico dell'osmosi fu notato per caso la prima volta nel 1784 quando il sacerdote e fisico francese Jean-Antoine Nollet mise una vescica di maiale riempita di vino in un barile d'acqua. L'effetto fu che la vescica si gonfiò fino a scoppiare.

Negli anni Cinquanta c'è stato un crescente interesse per la produzione di acqua potabile da acqua di mare. Un passo avanti è stato compiuto dagli americani Sidney e Loeb producendo una membrana semipermeabile utile allo scopo. La produzione di acqua dolce per osmosi inversa è oggi una tecnologia consolidata ed utilizzata soprattutto in Medio Oriente.

In natura questo fenomeno si verifica quando i fiumi contenenti acqua dolce scaricano in mare che è invece costituito da acqua salata. Il principio dell'osmosi non è semplice da comprendere, ma basti pensare che per realizzare acqua dolce dall'acqua salata del mare occorre l'uso di una grande quantità di energia. Al contrario, per ottenere acqua salata da quella dolce, si libera energia. Quindi, si immagini quanta energia viene liberata nel momento in cui l'acqua dolce dei fiumi entra in contatto con quella salata del mare. Teoricamente ci sono diversi modi per convertire l'energia dissipata quando l'acqua dolce si miscela all'acqua di mare in energia da utilizzare. Le tecniche più interessanti sono:

ritardo-pressione per osmosi (pressure-retarded osmosis, PRO);

elettrodialisi inversa (reverse electrodialysis, RED).

ENERGIA DAL GRADIENTE TERMICO (TALASSOTERMICA)
Sfrutta le differenze di temperatura tra la superficie marina (generalmente più calda) e le profondità oceaniche (nell'ordine delle centinaia di metri). Spesso viene anche indicata come OTEC, acronimo inglese per Ocean Thermal Energy Conversion.

Sono due, i metodi con i quali si può ottenere energia dal gradiente salino:

dialisi elettroinversiva (osmosi);

Pressure Retarded Osmosis (PRO).

Entrambe queste tecnologie si basano sull'osmosi ottenuta con membrane a ioni specifici. Un tempo il costo della membrana poteva diventare un ostacolo allo sviluppo di questa tecnologia; oggi, invece, è disponibile una nuova membrana in polietilene modificata elettricamente, poco costosa ideale per un potenziale uso commerciale. In Olanda, dal 2005 è attivo un primo impianto sperimentale da 50 Kw.

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Prefazione a cura del prof. Betto L'energia è il programma di tecnologia per le classi terze e i ragazzi si trovano ad affrontare questo difficile ma interessantissimo percorso di apprendimento. Durante il corso dell'anno si passano in rassegna molte fonti energetiche sia rinnovabili che non, ma alcune, anche interessanti e di recente sviluppo, rimangono fuori dalla programmazione curriculare per una questione di tempo.

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Energia dalle onde

In linea di principio è possibile convertire almeno cinque tipi di energia presenti nel mare: quella delle correnti, delle onde, delle maree, delle correnti di marea e del gradiente termico tra superficie e fondali. Attualmente esiste solo un impianto per lo sfruttamento delle maree in Francia, mentre sono in corso esperimenti per lo sfruttamento del potenziale energetico delle onde nel Regno Unito, in Norvegia e in Giappone e del gradiente termico negli Stati Uniti. L'Unione Europea identifica circa 100 siti suscettibili di essere utilizzati per la produzione di energia elettrica dalle correnti marine. In Italia è lo stretto di Messina ad essere stato identificato tra i siti più promettenti.
Energia dalle onde
La strada per sfruttare il moto delle onde del mare per ottenere energia elettrica, nonostante i problemi, non smette di solleticare la fantasia degli ingegneri. Ci sono allo studio ipotesi per concentrare e focalizzare le onde in modo da aumentarne l'altezza e il potenziale di conversione in energia elettrica. Altre ipotesi prevedono invece di utilizzare le variazioni di pressione che si riscontrano al di sotto della superficie del mare, altre utilizzano dei galleggianti che "copiano" il moto ondoso trasferendolo a dei generatori per mezzo di pistoni idraulici.

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In linea di principio è possibile convertire almeno cinque tipi di energia presenti nel mare: quella delle correnti, delle onde, delle maree, delle correnti di marea e del gradiente termico tra superficie e fondali. Attualmente esiste solo un impianto per lo sfruttamento delle maree in Francia, mentre sono in corso esperimenti per lo sfruttamento del ...

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In fisica, il gradiente di temperatura è una quantità fisica utilizzata per descrivere la direzione e l'intensità delle variazioni di temperatura. Formalmente, esso è un campo vettoriale definito come campo gradiente di un campo scalare, che è appunto il "campo di temperatura".

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L'energia dalle maree deriva dal moto periodico di salita e discesa di grandi masse di acqua che sono attratte dall'azione gravitazionale della luna e del sole. Nei luoghi dove la morfologia del terreno lo consente, come ad esempio negli stretti, il fenomeno delle maree accoppiato con la presenza di canali, causa l'accelerazione della velocità dell'acqua che in alcuni luoghi della terra possono raggiungere anche 15 m/s (10 nodi). Poiché generalmente ci vogliono 6 ore per raggiungere la massima velocità ed altrettante per scendere, ogni giorno si ha l'inversione delle correnti per 4 volte. Ogni 28 giorni c'è la migliore combinazione di allineamento tra terra, sole e luna e quindi si ha la marea più forte, mentre ci sarà un giorno in cui essa è la più debole del mese.

L'energia elettrica pulita può essere generata in due maniere: costruzione di una barriera che viene scavalcata dalle acque quando queste si innalzano per effetto della marea, oppure tramite l'uso di opportuni idrogeneratori simili alle pale eoliche che sfruttano questa volta il moto delle acque che è causato in alcuni punti dalle maree. Gli idrogeneratori possono essere classificati in due tipi: ad asse orizzontale (l'asse intorno a cui avviene la rotazione è parallelo alla direzione della velocità) e ad asse verticale (l'asse di rotazione è perpendicolare alla direzione della velocità). Illustreremo in dettaglio solo l'energia dal moto delle acque, poiché i sistema a barriera, oltre ad avere un costo capitale molto alto, sono fortemente impattanti dal punto di vista ambientale (un esempio di questa tipologia è dato dal sistema da 240 megawatt installato a La Rance in Francia). Gli idrogeneratori, che chiameremo per semplicità turbine marine o semplicemente turbine, possono essere galleggianti ed operare in acque basse in prossimità della costa o in acque profonde, ed essere ancorati al fondo del mare o essere installati a mezz'acqua con opportuni ancoraggi al fondo. Inoltre essi possono essere dotati di diffusore (anello opportunamente sagomato intorno al rotore) oppure esserne sprovvisti. Il principio di conversione dell'energia è simile alle turbine eoliche: l'energia cinetica contenuta nella corrente di acqua è convertita in energia meccanica di rotazione e poi in energia elettrica tramite un opportuno alternatore che funge da generatore. Il grande vantaggio dell'acqua rispetto all'aria è la densità, che è circa 840 volte quella dell'aria. Si pensi che sfruttando un solo metro quadrato di acqua che viaggia a 3 m/s (circa 6 nodi) si ottengono circa 3 kW di potenza elettrica, cioè quanta ne basta per alimentare le nostre case.

Figura 1 - Confronto tra il flusso di energia attraverso una superficie di 1 m ² prodotto da una corrente marina e il vento

Un altro grande vantaggio delle correnti marine è che queste, essendo collegate alle maree, sono perfettamente predicibili e quindi si può stimare con buona approssimazione quanta energia si può produrre ogni anno, al contrario dell'energia eolica, dove il vento è connesso alle condizioni meteoriche ed è quindi estremamente variabile. Inoltre le turbine marine, al contrario di quelle eoliche, non hanno bisogno di particolari sistemi che le proteggano dall'aumento della velocità della corrente. Ovviamente le difficoltà che presenta l'aggressivo ambiente marino, nonché le problematiche connesse con l'ancoraggio dei sistemi nel mare, hanno rallentato lo sviluppo di queste tecnologie fino ad oggi, ma sembra che ultimamente ci sia molto fermento in questo settore. É evidente che la stessa tecnologia sviluppata per le correnti marine può anche essere impiegata per le correnti fluviali o, più in generale, in tutte le situazioni dove c'è acqua in moto.

Attualmente ci sono quattro progetti in fase di sviluppo e a diversi livelli di maturità che vedono coinvolto il nostro gruppo di ricerca ADAG del Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell'Università degli Studi di Napoli "Federico II".

La turbina Kobold, di proprietà della società Ponte di Archimede International Spa, che è stata brevettata internazionalmente, è una turbina ad asse verticale ancorata ad una boa, che a sua volta è ancorata al fondo del mare. Il rotore di 6 metri di diametro è ad asse verticale ed è costituito da tre pale lunghe 5 metri ancorate all'albero di trasmissione tramite 6 bracci carenati. La boa galleggiante ha un diametro di 10 metri ed è ancorata dal 2000 su di un fondale di circa 20 metri, ad una distanza di 150 metri dalla spiaggia in località Ganzirri, nella città di Messina. Attualmente la turbina è collegata alla rete elettrica nazionale ed è quindi pronta per una fase di pre-industrializzazione. Eroga circa 25 kW di potenza con una velocità di circa 2 m/s.

GEM - L'aquilone del mare, brevettato e sviluppato in collaborazione con l'Ing. Nicola Morrone e con il Parco Scientifico e Tecnologico del Molise, è invece basato su di un corpo cilindrico a cui sono vincolate due turbine ad asse orizzontale. Il corpo ha una forte spinta al galleggiamento ed è vincolato al fondo del mare tramite un cavo che parte da un argano montato a bordo del sistema. Grazie all'argano tutto il sistema si posiziona alla profondità voluta (circa 10 metri) e quando la corrente è presente esso si dispone correttamente in essa così come fa un aquilone quando è tenuto nel vento. Quando bisogna effettuare le operazioni di manutenzione, si aziona di nuovo l'argano e la spinta al galleggiamento posseduta dal GEM fa sì che questo riemerga in superficie facilitando enormemente le operazioni (e quindi i costi) di manutenzione.

Sono state svolte numerose prove numeriche e sperimentali nella vasca navale, ed il sistema ha mostrato solidità e grande stabilità al variare delle condizioni di funzionamento ed in presenza di onde.

Il sistema reale avrà due turbine con diametro di circa 3 metri, per una potenza complessiva di 20 kW, con una velocità della corrente di soli 1,5 m/s. Il primo prototipo è in fase di ultimazione e sarà installato nella Laguna di Venezia nell'autunno 2011.

Il sistema brevettato della FRI-EL SEA POWER è costituito da un pontone galleggiante ancorato al fondo marino, ma che ha la possibilità di ruotare orientandosi autonomamente nella direzione della corrente. Ad esso sono collegate alcune linee di trasmissione del moto ( i filari) costituite da alberi rotanti sui quali sono calettate diverse idroturbine ad asse orizzontale, distanziate tra di loro in modo opportuno e tali da minimizzare le perdite dovute all'interferenza delle scie. I filari sono tenuti alla profondità voluta da una serie di galleggianti ad essi collegati e dislocati lungo gli assi. Gli alberi rotanti terminano all'interno del pontone dove sono allocati i generatori elettrici a magneti permanenti che, in presa diretta, convertono l'energia meccanica di rotazione in energia elettrica.

Un sistema a scala ridotta è stato prima testato nella vasca navale del Dipartimento di Ingegneria Navale dell'Università di Napoli "Federico II" e poi in condizione reali nello Stretto di Messina a Punta Pezzo, nel comune di Villa S. Giovanni. La massima capacità del primo sistema provato è di 6 kW, con una corrente di 2,5 m/s, mentre sono state effettuate nell'estate 2009 le prove su di un sistema di 20 kW sempre nello Stretto di Messina, ed è già iniziata la progettazione del pontone con due filari di potenza totale di 500 kW (6 turbine dal diametro di 7 metri), la cui installazione è prevista dopo l'ottenimento delle concessioni di aree dedicate nello Stretto. A tal proposito, tra l'Università degli Studi di Napoli "Federico II" e la Fri-El Seapower è stato costituito il consorzio pubblico/privato senza scopo di lucro SEAPOWER, con lo scopo di realizzare un laboratorio a cielo aperto nello Stretto di Messina, con un'area dedicata a mare in concessione ed un laboratorio installato a terra, dove si potrà dimostrare non solo la validità del sistema della Fri-El, ma si potrà anche offrire il servizio di certificazione di altri prototipi di turbine marine appartenenti anche a ditte provenienti dall'estero. Tale laboratorio sarebbe il fiore all'occhiello della Calabria e sarebbe anche foriero di un indotto nell'area depressa di Villa S. Giovanni, che potrebbe far ben sperare per il futuro. L'iter burocratico di concessione demaniale, lungo e complesso, è quasi giunto alla sua fase terminale e si spera di ottenere la concessione entro la fine dell'anno corrente.

RiverPower è un sistema composto da una o più turbine calate nella corrente d'acqua fluviale in modo da sfruttarne il moto. In funzione del sito si potrà optare tra turbine ad asse verticale sostenute da traverse (in canali artificiali, canali con forte escursione di portata, canali stretti) oppure da turbine ad asse orizzontale collegate ad un pontone emerso (fiumi molto larghi, a valle di impianti idroelettrici pre-esistenti). In ogni caso si avranno le parti elettriche, che necessitano di ispezioni e manutenzione, fuori dal'acqua e facilmente raggiungibili, mentre le turbine resteranno immerse.

Poco costoso da realizzare (non ci sono grandi opere civili), modulare in funzione delle caratteristiche del sito e dell'impegno finanziario da sopportare, semplice da installare e soprattutto da manutenere, il sistema avrà anche il valore aggiunto di potersi inserire (e dunque di rendere sfruttabili) non solo nei corsi d'acqua naturali e artificiali finora interessati, ma anche nelle acque reflue degli impianti idroelettrici già esistenti, e nei depuratori.

[1] Università degli Studi di Napoli Federico II, Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, Gruppo di ricerca ADAG

Per informazioni e contatti: infoEAI@enea.it

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L'energia dalle maree deriva dal moto periodico di salita e discesa di grandi masse di acqua che sono attratte dall'azione gravitazionale della luna e del sole. Nei luoghi dove la morfologia del terreno lo consente, come ad esempio negli stretti, il fenomeno delle maree accoppiato con la presenza di canali, causa l'accelerazione della velocità dell'acqua che in alcuni luoghi della terra possono raggiungere anche 15 m/s (10 nodi).

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Ambientalisti contro la diga sul Severn.

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Ambientalisti contro la diga sul Severn.

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Ambientalisti contro la diga per sfruttare le maree

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Sarà il più grande progetto di energia rinnovabile del mondo