Il futuro dell’energia: l’innovazione dell’energia termica oceanica
Il potenziale dell’energia termica oceanica
L’energia termica oceanica, o talassotermica, rappresenta una fonte di energia rinnovabile più sostenibile e rispettosa dell’ambiente rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Non necessita di impianti terrestri né di consumo di suolo, e ha la capacità di generare elettricità ininterrottamente, senza emettere CO2. Questa forma di energia sfrutta il gradiente termico delle acque marine per produrre energia utile attraverso l’uso di tecnologie OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion). Nonostante l’idea di utilizzare l’energia termica oceanica risalga al 1880, solo negli anni ’70 si è assistito a un significativo progresso nella ricerca e nello sviluppo di questa tecnologia. Attualmente, esistono diversi impianti OTEC in tutto il mondo, ma si tratta principalmente di installazioni dimostrative che devono ancora superare diverse sfide tecniche per poter essere commercializzate.
Il progetto PLOTEC
In Europa, il progetto di ricerca PLOTEC sta contribuendo allo sviluppo dell’energia termica oceanica. Finanziato con oltre un milione di euro dall’Unione europea, il progetto mira a progettare e simulare una piattaforma OTEC in grado di resistere agli effetti meteorologici estremi degli oceani tropicali. Il progetto prevede anche lo studio di un modello di costo sostenibile e una convalida del sistema su scala reale.
Il processo di generazione di elettricità dall’energia termica oceanica
Il funzionamento dell’energia termica oceanica
L’energia termica oceanica genera elettricità sfruttando la differenza di temperatura tra le acque marine superficiali e quelle profonde, noto come “gradiente termico”. Il calore delle acque superficiali viene utilizzato per riscaldare un fluido di lavoro fino a farlo evaporare; il vapore così prodotto aziona una turbina che genera elettricità attraverso un generatore. Il vapore viene poi raffreddato e condensato dalle acque aspirate dal fondo, tornando allo stato liquido.
La tecnologia OTEC può utilizzare un ciclo chiuso o un ciclo aperto. Nel primo caso, il fluido di lavoro è solitamente un refrigerante, come l’ammoniaca, con un basso punto di ebollizione. Nel secondo caso, viene utilizzata l’acqua di mare come fluido di lavoro. L’acqua calda raffreddata e l’acqua fredda riscaldata vengono poi scaricate nell’oceano dopo essere passate attraverso gli scambiatori di calore.
I vantaggi dell’energia termica oceanica
L’OTEC è una delle fonti di energia rinnovabile che potrebbe contribuire maggiormente alla fornitura di energia elettrica di base, grazie alla sua disponibilità stabile e costante. Studi di settore stimano che il potenziale di questa risorsa sia molto più elevato rispetto ad altre forme di energia oceanica, tanto da poter produrre fino a 10.000 TWh/anno di elettricità senza alterare la struttura termica dell’oceano.
I risultati migliori si possono ottenere nelle aree equatoriali, dove la differenza di temperatura tra le acque superficiali e profonde è superiore a 20°C durante tutto l’anno. Tra i vantaggi di questa tecnologia vi è la sua multifunzionalità: gli impianti OTEC possono essere integrati nella produzione di acqua o aria fredda, o utilizzati per alimentare dissalatori.
Impianti OTEC: progetti attuali e futuri
Lo stato attuale degli impianti OTEC
Attualmente, esistono impianti per lo sfruttamento dell’energia termica marina in diversi Paesi. Il Giappone possiede due impianti OTEC sperimentali e sta finalizzando un terzo impianto. Anche l’isola francese della Reunion ha un impianto attivo focalizzato sulla ricerca, mentre nelle acque delle Hawaii è stato realizzato un impianto connesso alla rete elettrica. Inoltre, sono stati pianificati numerosi progetti su scala MW in India, Bahamas, Filippine, Maldive e Sri Lanka.
Il futuro degli impianti OTEC
Tra le varie iniziative, spicca il progetto europeo PLOTEC. Un consorzio di sette società sta progettando e simulando una piattaforma OTEC resistente agli effetti meteorologici estremi degli oceani tropicali, con l’obiettivo di creare un modello di costo accessibile. Il progetto prevede l’utilizzo dei dati delle tempeste tropicali per sviluppare una struttura galleggiante robusta e resistente. “Il team PLOTEC ha deciso di progettare una piattaforma galleggiante economica che possa resistere a 100 anni, anche a tempeste di categoria 5. Le isole tropicali conoscono già la sensazione di avere un’infrastruttura vulnerabile… affinché la svolta nella generazione di energia sia veramente adeguata all’isola, deve affrontare il maggior numero possibile di sfide possibili”, ha spiegato Dan Grech, fondatore e CEO di Global OTEC, uno dei partner del progetto.