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L’energia che viene dal mare

 By Luca Longo

In Gran Bretagna hanno trovato il modo di produrre energia dal mare. Nella baia di Swansea, in corrispondenza del Canale di Bristol, dove si producono le maree più intense del mondo, sarà creata una diga che catturerà l’energia meccanica prodotta dal movimento delle acque…

Il sole, il vento, i rifiuti sono solo alcuni dei modi possibili per produrre energia rinnovabile rispettando l’ambiente. In Gran Bretagna hanno trovato il modo per produrla anche dall’acqua di mare. In verità non proprio dall’acqua: la sua molecola è così stabile che per trasformarla in qualsiasi altra cosa occorre spendere energia. In realtà, oggi vogliamo parlarvi del modo di produrre energia non si sfrutta proprio l’acqua ma il suo movimento.

Le maree sono prodotte dalla variazione delle forze gravitazionali che agiscono sulle masse d’acqua oceaniche a causa del movimento relativo della Terra, della Luna e del Sole. In media, l’escursione fra il massimo e il minimo livello del mare prodotto dalle maree è di circa 60 cm ma, vicino alle coste, può salire anche a diversi metri in funzione delle correnti e della geografia del fondale e delle coste.

Le coste sud occidentali delle isole britanniche hanno la particolarità di essere investite da enormi maree provenienti dall’Atlantico che si muovono verso il Mare del Nord per poi tornare indietro. Queste masse d’acqua producono le maree più intense del mondo dopo quelle che si verificano nella Baia di Fundy in Canada. Mentre laggiù arrivano al record di 12 metri, nella Baia di Swansea – in corrispondenza del Canale di Bristol – possono arrivare a circa 7 m con punte record di 9 m.

E qui entra in gioco il genio umano: sono stati ideati numerosi progetti per catturare l’energia meccanica prodotta dalle maree che entrano nel Canale di Bristol e trasformarle in forme di energia utilizzabile. Il più promettente si è dimostrato il progetto più rivoluzionario. In sostanza, si tratta di costruire nella Baia di Swansea, proprio davanti a Swansea e a Port Tennant, una diga – o meglio un frangiflutti come quelli che proteggono i porti – lungo 9,5 km che racchiuda una porzione di mare di 11,6 km2 trasformandolo in una laguna artificiale.

La diga di Swansea

La barriera, di roccia e cemento, impedisce alla laguna di entrare in contatto col mare. L’unico punto di collegamento è costituito da una batteria di 16 enormi turbine del diametro di 7 m ciascuna. All’arrivo della marea, il livello del mare si alzerà di diversi metri e le acque premeranno per entrare nella laguna mettendo in rotazione le turbine e generando energia meccanica, poi facilmente convertibile in energia elettrica accoppiando le turbine ad alternatori.

Con l’arrivo della bassa marea, l’acqua imprigionata nella laguna artificiale si precipiterà in mare attraversando in direzione opposta le stesse turbine e producendo la stessa quantità di energia elettrica che aveva generato in entrata. In questo modo tra marea crescente e marea calante, le turbine rimarrebbero in funzione in media 14 ore al giorno, garantendo la disponibilità di energia per buona parte della giornata. Superando uno dei limiti principali imputato alle rinnovabili: la scarsa disponibilità!

Si prevede che questo primo progetto pilota entrerà in funzione nel 2019 ma avrà una vita prevista di ben 120 anni. Dovrebbe produrre 350 MegaWatt, pari al fabbisogno elettrico di circa centocinquantamila famiglie. Produrrà anche 1900 posti di lavoro per la costruzione della laguna e degli impianti elettroidraulici. Inoltre, a differenza di altre forme di energia rinnovabile, i tempi e le intensità delle maree sono esattamente prevedibili. E nel calcolo dei venti e delle maree gli inglesi sono dei veri maestri. Non dimentichiamoci che già ai tempi delle Guerre Rivoluzionarie e di quelle Napoleoniche a cavallo del 1800, queste conoscenze permisero loro di diventare la più grande potenza navale a vela del mondo.

Ma torniamo al nostro progetto nella Baia di Swansea. Finanziato dalla Tidal Lagoon Power costituita da una schiera di investitori guidati dalla compagnia assicurativa Prudential – ha un costo complessivo stimato in 1,3 miliardi di Sterline (pari a circa 1,5 miliardi di Euro) sarà il primo ad applicare questa tecnologia. Per valutare l’operatività ed i ritorni economici dell’impianto, saranno necessari due anni, al termine dei quali, se tutto sarà andato bene, si prevede uno stanziamento totale di 15 miliardi di sterline per realizzare altre cinque lagune artificiali lungo le coste sudoccidentali a Newport, Baia di Cardiff, Baia di Bridgewater, Baia di Colwyn e più a nord fino alla Cumbria Occidentale. Il progetto dell’impianto di Cardiff, l’ultimo ad essere realizzato, racchiuderà una superficie tre volte più grande di quella di Swansea, impegnerà dodicimila operai per la realizzazione e produrrà 2,8 GigaWatt. Sostanzialmente, se la giocherà quasi alla pari con la nuova centrale nucleare di Hinckley C che arriverà a produrre 3 GigaWatt dalla fissione dell’atomo.

Una laguna artificiale per produrre energia dalle maree

I sei impianti lagunari a regime produrrebbero 17,6 GigaWatt di energia elettrica equivalente a circa il 30% del consumo elettrico britannico. Ma non tutto oro è quello che luccica e ci sono anche aspetti negativi da considerare: il costo complessivo dell’elettricità prodotta dal futuro impianto di Swansea sarà attorno alle 168 sterline per MegaWatt all’ora, molto più alto delle già spaventose 155 £ per MW/h dei nuovi impianti eolici offshore. E’ fuori mercato anche rispetto all’elettricità dal nucleare, ora calcolata in 92,5 £ per MW/h per le nuove centrali. Per non parlare delle centrali termoelettriche, che – in funzione del prezzo dei combustibili fossili – producono energia elettrica a circa un terzo del costo di quella prodotta dalla laguna di Swansea.

Il materiale per la costruzione della diga verrebbe fornito della società Shire Oak grazie alla riapertura della cava di pietra della penisola di Lizard. Ma le popolazioni della zona di Cornish hanno già manifestato la loro ferma opposizione. Inoltre, anche se lo sfruttamento dell’energia delle maree è di per sé abbastanza ecocompatibile, lo spostamento di milioni di tonnellate di cemento e roccia necessari per le barriere avrà delle ricadute ambientali di cui si dovrà tenere conto. Così come sarà importante monitorare la fauna e la flora marina locale per verificare che non si producano gravi ripercussioni sull’ecosistema marino e fluviale.

Nonostante questi punti deboli, la Gran Bretagna ha iniziato quasi un anno fa il decommissionamento di tutte le piattaforme petrolifere del Mare del Nord. La produzione, che aveva toccato il record di 4,5 milioni di barili al giorno 16 anni fa, ora è sotto un milione e si va azzerando col procedere dello smantellamento. Con il prezzo del barile di petrolio mantenuto al di sotto dei 55$, non solo il petrolio ed il gas di scisto americani ma anche il Brent del mare del Nord sono oggi completamente fuori mercato.

E’ quindi fondamentale per il Paese trovare una seria fonte di approvvigionamento energetico che non lo costringa a risultare completamente dipendente dall’estero, soprattutto ora che non potrà più contare nemmeno sull’ombrello europeo.

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informazioni sull'autore
Luca Longo
Chimico industriale specializzato in chimica teorica. Si occupa di calcolo scientifico da 30 anni. Lavora nella ricerca di nuove tecnologie per l’energia. In tutto quello che fa, ama andare fino in fondo.