Energia del moto ondoso: perché non pensarci prima?

Tra le fonti di energie alternative e rinnovabili vi è il mare e le sue numerose applicazioni. Il vero ostacolo alla realizzazione di impianti che sfruttino il moto ondoso in tutte le sue declinazioni è la realizzazione di impianti che producano ad alto rendimento e che compensino gli iniziali costi elevati di produzione. L’energia del moto ondoso sfrutta l’energia cinetica presente nel movimento continuo delle onde. L’idea di trarne benefici energetici è piuttosto recente, come le sperimentazioni avviate da vari progetti europei di ricerca.

Vari modi di “estrarre” energia dalle onde

Il sistema che produce energia elettrica dal moto ondoso si chiama “cimoelettrico”. Gran parte dei progetti sono condotti da paesi come il Portogallo e il Regno Unito sfruttando principalmente le onde del mare, ma ciò non esclude la possibilità di ricavare energia anche in altri bacini idrici in cui le condizioni ondose siano favorevoli alla produzione di energia elettrica.

Principi fisici adottati

Per produrre energia dal moto ondoso occorre predisporre degli impianti in grado di catturarla. In via di sperimentazione vi sono diverse tipologie di impianto che sfruttano i seguenti principi fisici:

• – Salto idrico;
• – Colonna d’acqua oscillante;
• – Sistemi ad ondata;
• – Sistemi basati sull’ampiezza dell’onda;
• – Sistemi basati sul principio di Archimede;
• – Generatore Pelamis (nella foto in basso);
• – Generatore a colonna d’acqua oscillante.

Le tipologie di impianti cimoelettrici

Gli impianti che producono energia sfruttando il principio del salto idrico sono in una fase di sviluppo piuttosto avanzata. Esiste un modello non commercializzato, ma competitivo in grado di produrre tra i 4 e i 7 MW. Il sistema imita il passaggio delle onde tra le insenature rocciose, convogliando l’acqua in canali di larghezza progressivamente decrescente in modo tale che raggiunga altezza al di sopra del livello del mare. Il deflusso continuo dell’acqua attraverso apposite turbine idrauliche genera energia elettrica.

Gli impianti a sistema di colonna d’acqua oscillante e quelli a ondata sono, in sintesi, simili: una sacca d’aria flessibile – ancorata ad esempio a una boa o ad una camera d’aria – quando è investita dalle onde si gonfia e sgonfia; l’aria entra ed esce dalla sacca, attraverso un’apertura superiore nella quale è installato il turbogeneratore. Questa tecnologia è stata applicata anche in combinazione alle turbine eoliche offshore e l’energia prodotta è pari a 2 MW.

Anche l’ampiezza delle onde offre opportunità di creare energia, poiché il movimento di queste aziona dei motori idraulici abbinati a un generatore elettrico. Un impianto che sfrutta questo principio appare simile ad un lungo serpentone galleggiante con degli snodi o giunti ai quali sono apposti dei pistoni idraulici che si muovono con il movimento delle onde la cui inclinazione varia in base a diversi elementi. I pistoni azionano un motore idraulico posto all’interno di uno degli elementi galleggianti. Un prototipo di questa installazione arriva a generare circa 30 MW.

Più ingombranti sono, infine, i sistemi che utilizzano il generatore Pelamis e il principio di Archimede che prevedono strutture ancorate sul fondo su fondali a 80-90 metri di profondità e onde di almeno 5 metri di altezza. La potenza generata arriva sui 2 MW.