Anche per oggi riprendiamo con il consueto tema dello sfruttamento dell’acqua come fonte di energia e, dopo avere parlato lungamente di impianti idroelettrici (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), affrontiamo oggi il tema dello sfruttamento del moto ondoso come sorgente di energia.
IL MOTO ONDOSO
Le onde si formano a causa dell’azione del vento che, trascinando lungo la sua direzione lo strato superficiale con il quale viene in contatto, e grazie alla viscosità del fluido che porta alla trasmissione di questo “trascinamento” del vento verso gli strati più interni dello specchio d’acqua in esame portando uno “smottamento” della superficie.
Un’altra causa del moto ondoso è attribuita alle correnti marine che portano al rimescolamento della massa d’acqua a causa dei gradienti di temperatura e di salinità presenti in essa.
Cause “estreme” sono invece i fenomeni tellurici ed il distacco dei ghiacciai, i quali possono però portare alla formazione di onde di dimensioni ed energia capaci di operare le distruzioni che conosciamo, e che la loro stessa natura “anomala” non risultano interessanti per lo scopo di questo post.
ESTRAZIONE DELL’ENERGIA DAL MOTO ONDOSO E DALLE CORRENTI
L’acqua, in virtù della sua densità rappresenta un’interessante risorsa energetica e diversi sistemi per il suo sfruttamento sono stati proposti e sperimentati negli anni.
E’ importante distinguere prima di tutto tra metodi che puntano a sfruttare il moto ondoso e metodi che sfruttano le correnti.
Un esempio di sistema che sfrutta il moto ondoso è rappresentato dal progetto Pelamis, il quale sfrutta le oscillazioni sinusoidali delle onde (e quindi le oscillazioni reciproche delle sezioni del dispositivo) per generare energia elettrica attraverso l’impiego di pistoni idraulici ed un generatore capace di convertire questi impulsi in energia elettrica.
Una immagine del dispositivo utilizzato è la seguente:
Impianti del genere, ancora allo stadio di ricerca, sono capaci di potenze abbastanza esigue e per il primo impianto installato a largo delle coste Portoghesi impiegante tre dispositivi si valuta una potenza pari a 2.25 MW.
Il moto ondoso può venire sfruttato anche mediante una soluzione particolare che prevede una turbina eolica particolare (turbina Wells) capace di ruotare sempre nello stesso verso a prescindere dalla direzione del flusso.
In questa soluzione viene realizzata una campana semisommersa nell’acqua, e nel cui vertice viene installata internamente la turbina.
Il moto ondoso innalza od abbassa ciclicamente la colonna d’acqua contenuta su un lato della campana, e conseguentemente l’aria contenuta in essa che aziona la turbina.
Questo sistema presenta il vantaggio di risentire in maniera molto inferiore dei fenomeni di corrosione tipici dei manufatti immersi in acqua marina.
Il principio di questo tipo di impianto è schematizzato nella seguente figura:
La potenza per questo tipo di soluzione, in riferimento agli impianti esistenti, è dell’ordine di 0.3 – 0.5 MW.
Un altro dispositivo è rappresentato da una turbina vera e propria installata sott’acqua e capace di sfruttare non più il moto ondoso, bensì le correnti.
Soluzioni del genere sono in fase di sperimentazione e studio, e differenti geometrie sono possibili analogamente a quanto visto in occasione dei post sull’energia eolica.
Uno schema a titolo puramente indicativo è rappresentato dalla seguente figura:
I problemi rispetto all’analogo eolico consistono nell’elevata corrosività dell’ambiente marino, unita alla difficoltà di installazione degli impianti stessi.
Purtroppo la scarsa diffusione di queste soluzioni, unita allo stato quasi pià che sperimentale per la maggior parte di essi rende molto difficile fornire esempi e dati sulla reale produzione energetica e pertanto sulle reali potenzialità.
Con questo argomento è tutto, pertanto lunedì prossimo cambieremo completamente tema… vi aspetto lunedì prossimo, sempre su AppuntiDigitali, sempre sulla nostra rubrica Energia e Futuro.
